Ամբիոնի հիմնական գիտական ուղղություններն են դիսկրետ մաթեմատիկա, դիսկրետ էքստրեմալ խնդիրներ, կիրառական հանրահաշիվ, գրաֆների տեսություն, գերմեծ ինտեգրալ սխեմաների նախագծում, բուլյան ֆունկցիաների տեսություն, կոդավորում, ալգորիթմների տեսություն, մաթեմատիկական տրամաբանություն, բարդության տեսություն, գործողությունների հետազոտում, կրիպտոգրաֆիա և այլն: