The main research areas reside in computational models of brain information processing mechanism and their applications to build human-like intelligent systems, i.e., Artificial Brain and Artificial Cognitive Systems (ACS). These functional models are based on information theory and inspired by findings in cognitive science. Intelligent robots with human-like cognitive functions are examples of ACSs, which improve their functional ability by learning from users and other ACSs.

뇌는 "인간을 인간이게 하는 것"이라고 한다. 이 인간의 두뇌에서 일어나는 정보처리 메커니즘을 이해하고, 수학적 모델을 세우고, 하드웨어(ASIC) 구현과 공학적 응용을 통해 인간기능시스템 (Digital Brain)을 개발하는 것을 목표로 한다. 이는 뇌과학연구센터(Brain Science Research Center, BSRC; http://bsrc.kaist.ac.kr)에서 수행하고, IT와 BT가 결합된 대표적 과기부 중점과제인 뇌신경정보학(Brain Neuroinformatics) 연구사업의 목표이기도 하다.

인간기능시스템을 위해서는 인간과 같이 보고, 듣고, 생각하고, 행동하는 기능을 구현하여야 한다. 현재 CNSL에서는 이중 듣는 기능, 즉 인간의 청각계를 모델한 음성신호처리 및 음성인식을 주로 연구하고 있다. (또한, functional MRI 와 EEG를 기반으로 뇌신호의 측정 및 분석을 위한 연구도 수행한다.)