科学和工程领域（如石油化工、钢铁冶金、汽车设计）中的很多重大科学问题都可以建模为优化问题，因而如何对优化问题进行求解具有十分重要的理论和实际意义。

基于进化算法求解各类复杂优化问题，如单目标优化问题、约束优化问题（约束单目标优化问题、约束多目标优化问题、昂贵约束优化问题、约束实验设计）、多目标优化问题、双水平优化问题、混合整数规划问题、非线性方程系统、多模态优化问题等。

主持国家自然科学基金6项，发表IEEE Transactions论文20余篇，研究成果获得了湖南省自然科学二等奖（2次）、IEEE计算智能学会优秀博士论文奖（2次）等。