通过组织各个相关领域的中坚力量，发挥学科交叉的综合优势，根据全国、全省国民经济发展的战略部署， 围绕计算科学发展中的关键理论基础和实际应用问题，通过3-5年的研究，提出一系列新体系、新概念、新方法， 取得一批原创性成果，造就一批年轻化的高素质人才，为湖北省可持续发展战略目标的实现做出重要贡献。

实验室将围绕“材料计算”，“最优控制与反问题计算”，“复杂网络计算”，“基础数学”等四个主要研究方向， 重点进行复杂条件下结构及其相变中的多层次、多分辨率算法，复杂条件下材料结构与相变中的多尺度耦合算法， 三维多网格时域有限差分方法，无穷维空间非光滑泛函极小化问题的数值方法，一般未知复杂网络的自适应同步方法, 复杂网络拓扑结构的识别等方面的研究，建成具有先进计算机设备，一流模拟仿真环境以及合理高效管理模式的开放型实验室， 总体达到该领域国际领先水平。

具体目标为：

（1）通过设计多层次、多分辨率算法来研究材料在复杂条件下结构，寻求在相变中材料的稳定结构，确定相变以及相边界， 计算声子谱以验证结构的稳定性以及计算声子态密度；

（2）通过发展多尺度耦合算法，将多时空、多过程的模拟进行无缝耦合，并研究具有相同内涵不同变量的相互表达和转换关系、 耦合区域或界面的确定原则，以及满足物理守恒律且易于计算的连接条件的数学表达等；

（3）设计和分析无穷维空间非光滑泛函极小化问题的数值方法，并将其应用于包括图像处理，偏微分方程参数识别等实际问题中；

（4）在复杂网络的建模，控制与识别各个方向发展理论分析和数值计算方法， 并将所得到的结果应用于很多自然网络，社会网络以及生物网络；

（5）形成一支在国际上有重大影响的计算科学研究团队。