Modelowanie komputerowe jest podstawowym narzędziem do analizy problemów współczesnej nauki i techniki. Stosowanie symulacji komputerowych w procedurach automatycznego projektowania struktur o dużej skali złożoności jest zadaniem bardzo trudnym ze względu na konieczność użycia dokładnych modeli symulacyjnych i towarzyszący im znaczny koszt obliczeniowy. Z tego względu automatyzacja projektowania, realizowana zazwyczaj poprzez optymalizację numeryczną, jest nieosiągalna przy użyciu klasycznych technik modelowania komputerowego. W wyniku realizacji projektu zostaną opracowane nowatorskie algorytmy efektywnego rozwiązywania interdyscyplinarnych problemów optymalizacyjnych o dużej skali złożoności obliczeniowej, jak również wydajne metody tworzenia szybkich modeli zastępczych dla potrzeb opracowanych procedur optymalizacji. Postawiony problem badawczy jest ściśle związany z zapotrzebowaniem współczesnej inżynierii i nauki na szybkie, dokładne i uniwersalne metody optymalizacji wielkoskalowych problemów numerycznych pozwalające np. na zasadnicze zmniejszenie emisji dwutlenku węgla do atmosfery poprzez optymalizację kształtu kadłuba statku lub samolotu. Nie opracowano dotychczas metod, które spełniałyby kryteria ogólności, dokładności, a przede wszystkim efektywności numerycznej dla optymalizacji przypadków o dużej skali złożoności. Z tego względu przewiduje się, iż rozwiązanie tak postawionego problemu będzie miało bezpośredni i znaczący wpływ na liczne obszary nauki i techniki — inżynierię mikrofalową, antenową, materiałową, lotniczą i kosmiczną, fotonikę itp. — gdzie powszechnie wykorzystuje się komputerowe projektowanie (w tym optymalizację) złożonych struktur, których opis teoretyczny ogranicza się do uproszczonych modeli przydatnych jedynie do uzyskania wstępnego projektu. Proponowane rozwiązania algorytmiczne cechuje duży potencjał aplikacyjny. Z tego względu, ich komercjalizacja może przyczynić się do istotnego rozwoju współczesnej cywilizacji, poprzez dostarczenie rzetelnych narzędzi komputerowo wspieranego projektowania urządzeń, konstrukcji i środków transportu nowej generacji.