该方向聚焦于计算机应用技术的前沿领域，针对数据行业应用与学科交叉的迫切需求，深入开展数据挖掘与知识抽取、图像重建、医疗影像处理等方面的研究，形成了不确定性数据分析、电子顺磁共振成像、脑影像分析等研究特色。该方向汇聚了教育部新世纪优秀人才、山西省“三晋英才”拔尖骨干人才、山西省学术技术带头人及山西省青年学术带头人等高层次人才。近年来，承担国家自然科学基金区域创新联合基金重点项目1项及面上、青年项目10余项，并在《Nature Communications》、《NeuroImage》、《IEEE TIP》、《Journal of Magnetic Resonance》、《中国科学》、ACM MM等国内外重要期刊与顶级会议上发表了系列高水平学术论文，获山西省自然科学二等奖1项、科技进步奖二等奖1项。