У 1960 році була заснована наукова школа  кафедри . До 2010 року  головним напрямком наукової роботи був - "Високопродуктивні комп`ютерні  системи та мережі: теорія, методи і засоби апаратної та програмної реалізації". 

Кафедра вiдома своїми науковими працями, якi знайшли вiдображення у 46 монографiях, 162 пiдручниках та навчальних посiбниках, 850 авторських свiдоцтвах, патентах i, звичайно, у пiдготовцi спецiалiстiв вищої квалiфiкацiї через аспiрантуру та докторантуру. Наукову школу кафедри представляють в Українi та 18 країнах свiту понад 300 кандидатiв та 18 докторiв технiчних наук.

З 2010 року школа змінила науковий напрям.

На сьогодні сформований новий науковий напрям: «Теорія мережевих інформаційних технологій, методи і засоби апаратної та програмної реалізації високопродуктивних комп’ютерних систем та мереж, орієнтованих на розподілену обробку інформації в кластерних, GRID та Cloud середовищах». 

Керівник: Луцький Георгій  Михайлович, д.т.н., проф., засл. діяч науки і техніки України.

 Галузі науки. Інформаційні технології; інформаційно-комунікаційні технології в освіті;  математичне та програмне забезпечення обчислювальних машин і систем; математичне моделювання та обчислювальні методи; системи та засоби штучного інтелекту; системи захисту інформації; системи автоматизації проектувальних робіт; комп’ютерні системи та компоненти;  електроніка.

При формуванні наукового напряму каф. ОТ  враховувалась   ст. 3. «Пріоритетні напрями розвитку науки і техніки на період до 2020 року»  Закону України, прийнятого ВР України 09.09.2010 р., Про внесення змін до Закону України «Про пріоритетні напрями розвитку науки і техніки». У відповідності з цим Законом   другим за переліком, всього із шести напрямів,  є: «2) інформаційні та комунікаційні технології». Напрям  сформовано 04.10.2010 р. за вимогами  НДЧ НТУУ«КПІ» на основі напряму наукової школи ОТ та  напрямів науково-технічної діяльності  лабораторій, наданих  науковими керівниками.

                  За новим науковим напрямком на кафедрі виконуються такі наукові роботи.  

 - Теоретичні і прикладні дослідження в області створення надпродуктивних паралельних обчислювальних систем.

- Методи та засоби адаптивного управління безпекою комп’ютерних систем та мереж.

-  Методи та засоби підвищення ефективності обчислень в паралельних  комп’ютерних системах реального часу.

 -  Методи і засоби побудови компонентів та систем енергонезалежної сегнетоелектричної пам’яті для обчислювальної техніки  та електроніки.

 -  Розробка моделей, методів та засобів синтезу обчислювальних систем для обробки потоків даних.  

-  Розробка технологій та засобів структурного та об’єктно-орієнтованого програмування.

 -  Розробка та дослідження методів семантичного аналізу природних та комп’ютерних мов в системах штучного інтелекту. Автоматизація аналізу специфікацій та формальної верифікації для систем автоматизації програмування та моделювання.

  -  Дослідження та розробка сучасних мережевих інформаційних технологій, орієнтованих на розподілену обробку інформації з заданими параметрами якості обслуговування.

  - Методи  та засоби підвищення ефективності розв’язання задач в гетерогенному обчислювальному середовищі. 

-  Підвищення ефективності корпоративних інформаційних систем, в т. ч. інформаційних систем ВУЗів. 

- Аналіз ризиків в задачах забезпечення інформаційної безпеки розподілених систем.