Das Institut für Informatik besteht aus drei Informatik-Lehrstühlen sowie zwei derzeit vakanten partiell assoziierten Mathematik-Lehrstühlen. Seine Mitglieder beschäftigen sich wissenschaftlich im Bereich der Diskreten und Kombinatorischen Optimierung auf dem Gebiet des Designs, der Analyse und der Implementierung von Algorithmen, die auf seriellen und parallelen Computersystemen zum Einsatz kommen. Ein wichtiges Prinzip ist die gegenseitige Befruchtung von Grundlagenforschung und angewandter Forschung im Rahmen von Projekten innerhalb und außerhalb der Informatik, vor allem mit Praxisrelevanz.
Bei der Lastverteilung in Netzwerken von Workstations geht es darum, für heterogene, verteilte Umgebungen ein Lastausgleichstool zu entwickeln, welches die bei der Problemlösung anfallende Arbeitslast optimal verteilt. Ziel des Verfahrens, das unter Einbeziehung der Restkapazitäten der im Multiuserbetrieb befindlichen Workstations arbeitet, ist die Minimierung der Bearbeitungszeit für das zu lösende Problem.
Um den Entwurf von Anschlußplänen zu vereinfachen, wird in Kooperation mit den Kölner Verkehrsbetrieben (KVB) ein Werkzeug erstellt, das die Berechnung der Abfahrtzeiten und den Test der generierten Anschlußplanstellen auf Konsistenz unterstützt. In einem weiteren Schritt soll auch die eigentliche Bestimmung der Fahrzeiten vom Computer vorgenommen werden.
Es wird eine experimentelle Hochsprache für das Shared-Memory Modell PRAM entwickelt, einschließlich eines Übersetzers für Transputersysteme. Einen besonderen Schwerpunkt des Projektes bilden theoretische und praktische Untersuchungen zur Entwicklung und Bewertung von Simulationsalgorithmen.
Der hohe Entwicklungsaufwand für effiziente Computerprogramme, die auf Branch-and-Cut und Branch-and-Price Verfahren basieren, motivierte die Entwicklung des Softwaresystems ABACUS. Es stellt einen "Baukasten" zur Entwicklung dieser Algorithmen zur Verfügung. Aus diesem Baukasten kann schnell ein Computerprogramm für ein spezielles Optimierungsproblem entwickelt werden, wobei der Softwareentwickler sich nur noch auf die problemspezifischen Teile konzentrieren muß.
In vielen Bereichen ist es von großer Bedeutung, komplexe Zusammenhänge in übersichtlichen Grafiken darzustellen. Beispiele sind chemische Reaktionsdiagramme oder "Entity-Relationship"-Diagramme. Um entsprechende Computerprogramme zu realisieren, müssen zunächst Ästhetikkriterien in formale Optimierungsziele umgesetzt werden. Auf diese Art resultieren Optimierungsprobleme, die Gegenstand der Forschung sind.
Das Problem der Flugplansteuerung großer Fluggesellschaften läßt sich unter dem Aspekt der Gewinnmaximierung einerseits als erweitertes Mehrgüterflußproblem mit Nebenbedingungen, andererseits als ein Reihenfolgeplanungsproblem mit unabhängigen Prozessoren modellieren. Ziel ist es, eine Programmpaket zu erstellen, mit dessen Hilfe Flugplaner mittel- und langfristige wirtschaftliche Flugplanänderungen durchführen können.
Weitere Projekte sind die Bestimmung von energieminimalen Zuständen bei Spingläsern, der Einsatz von Optimierungsmethoden zur Entschlüsselung der Genome von Lebewesen, die Entwicklung eines leistungsfähigen SAT-Solvers, die Bestimmung kürzester Wege in dynamischen Netzwerken und das automatische Erfassen und Abgleichen von handschriftlichen Belegen.
Die Mitglieder des Instituts sind in mehreren nationalen und internationalen Wissenschaftorganisationen aktiv, Mitherausgeber mehrerer Fachzeitschriften und regelmäßig Programmkomiteemitglieder auf Fachtagungen, von denen mehrere in Köln stattfanden. Zahlreiche von nationalen und europäischen öffentlichen Mitteln und Industriemitteln geförderte Projekte erlauben dem Institut für Informatik eine erhebliche Erweiterung der personellen und materiellen Grundausstattung durch die Universität zu Köln.
Das Institut arbeitet mit zahlreichen Universitäten aus dem In- und Ausland sowie einer Reihe von Wirtschaftsunternehmen zusammen. Alle Lehrstühle des Instituts für Informatik sind aktiv an dem interdisziplinären Graduiertenkolleg beteiligt, das Mathematiker, Informatiker und Naturwissenschaftler mit dem Gemeinsamen Interesse am wissenschaftlichen Rechnen zusammenbringt. Ferner sind alle Lehrstuhlinhaber des Instituts für Informatik Verstandsmitglieder des überfakultativen Zentrums für Paralleles Rechnen (ZPR).