1. Elméleti ökológia: A térbe explicit populációk és kölcsönhatások vizsgálata szimulációs modellekkel. Egyedalapú modelleket segítségével vizsgálunk többféle kölcsönhatást olyan közösségekben, melyeknek a kapcsolatai különféle hálózatokkal irhatóak le. Ezen kapcsolati struktúrák egyik kitüntetett típusa a rácsháló (reguláris gráf) vagy sejtautomata model, melyet a szesszilis vagy korlátozott mobilitású egyedek modellezésére használunk.
2. Mutualizmus: A fajok közti kölcsönösen előnyös kapcsolatok evolúciójának és stabilitásának vizsgálata elméleti modellek segítségével. Arra keressük a választ, hogy milyen mechanizmusok stabilizálhatják a fajok közötti kooperatív viselkedést illetve a gazda-szimbionta kapcsolatokat.
3. Kooperáció: A kölcsönös segítségnyújtás evolúcióját elősegítő mechanizmusok megértése elméleti modellekel. Vizsgáljuk többek között, hogy a feltételes és reaktív befektetési viselkedés mely körülmények között lehet stabil egy közösségben. Ezenfelül vizsgáljuk a többrésztvevős játékokat, főképp a nem-lineáris vagy lépcsős közjó játékokat.
4. A kooperáció és a kommunikáció evolúciódinamikájának elméleti vizsgálata jól-kevert és térben explicit játékelméleti modellezésével. Arra vagyunk kínáncsiak, hogy mely esetekben alakulhatnak ki őszinte és mely esetekben csaló stratégiák, és ezek miként befolyásolják a csoportos kooperációt.
5. A viselkedési sokféleség kialakulása és a különféle típusok kölcsönhatásai heterogén közössegekben.
6. Mikrobiom dinamika: Térben explicit modellekkel viszgáljuk, hogy mely tényezők befolyásolhatják a mikrobiom közösségek összetételét és stabilitását. Elsősorban az extracelluláris térbe juttatott és diffúzióval terjedő anyagok (enzimek, antibiotikumok, szignálmolekulák) explicit modellezésével vizsgáljuk, hogy az ilyen „közjavak” hogyan hatnak a mikrobiális közösségek dinamikai stabilitásra, a mutualisztikus kölcsönhatások kialakulására illetve azt, hogy a diffúziós kényszerek hogyan szabályozzák a közösség összetételét.
7. Az élet keletkezésének modellezése az RNS-világ forgatókönyv alapján, a sztochasztikus korrektor model-család (SCM) használatával.