Кафедру математичних основ кібернетики (МОК) було створено у 1972 р. Її засновником і першим завідувачем був професор Віктор Сильвестрович Чарін, доктор фізико-математичних наук, ветеран ВВВ. У зв‘язку з розширенням наукової тематики у 1997 році кафедру математичних основ кібернетики було перейменовано на кафедру дослідження операцій (ДО). У 2011-2012 навчальному році на кафедрі дослідження операцій працюють професори, доктори фізико-математичних наук О. К. Закусило (завідувач кафедри), О.М. Іксанов (заступник завідувача) та І.К. Мацак, доценти, кандидати фізико-математичних наук В. І. Шевченко, С. С. Шестаков, Д. П. Проскурін, Б.В. Довгай (вчений секретар); асистенти, кандидати фізико-математичних наук С.В. Полоцький, П.А Негадайлов, О.В. Маринич. За організацію навчального процесу на кафедрі відповідають методисти Лях Н.В. та Акбаш К. Представниками кафедри у лабораторії ймовірносно-статистичних методів є провідний науковий співробітник, доктор фізико-математичних наук, професор І.В. Протасов, старший науковий співробітник, кандидат фізико-математичних наук С.І. Доценко та завідувач лабораторією Н.П. Тмєнова. На кафедрі викладаються нормативні курси алгебри та геометрії (С.С. Шестаков, Д. П. Проскурін, І.К. Мацак, О. К. Закусило, С. І. Доценко, Б.В. Довгай, С.В. Полоцький, П.А Негадайлов, О.В. Маринич)і дослідження операцій (В. І. Шевченко, О. М. Іксанов, Б.В. Довгай, С.В. Полоцький, П.А Негадайлов). У 2011-2012 рр. викладачі кафедри читають такі спецкурси (дисципліни за блоком):
- “Статистичне моделювання”, "Теорія масового обслуговування" (Закусило О.К);
- “Практикум по дослідженню операцій”, “Математична теорія надійності”, “Теорія екстремальних значень та її застосування",“Теорія екстремальних значень.Модуль1. , Асимптотична теорія екстремальних значень ” (Мацак І.К.)
- "Мартингали з дискретним часом", "Елементи теорії відновлення" (Іксанов О.М.)
- “Теорія топологічних груп”, “Моделі дослідження операцій” ( Шестаков С.С.)
- "Алгебри фон Неймана", "*-алгебри з віківським впорядкуванням" (Проскурін Д.П.)
- “Теорія екстремальних значень.Модуль2. Випадкові процеси ” ( Довгай Б.В.)
Основні напрямки наукових досліджень кафедри:
- Аналіз процесів радіаційного забруднення довкілля, які задаються диференціальними стохастичними рівняннями
- Дослідження систем масового обслуговування
- Стохастичний аналіз марківських процесів
- Вивчення топологій на групах
- Комбінаторика ультрафільтрів та екстремальні топології на групах
- Випадкові комбінаторні структури
- Гіллясті випадкові блукання та нерухомі точки згладжуючих перетворень
- Збурені випадкові блукання
- Теорія екстремальних значень та їх застосування
У 2006-2010 рр. під керівництвом академіка АПН України, доктора фіз.-мат. наук, професора О. К. Закусила на кафедрі виконувалася науково-дослідна тема: “Розробка теорії і програмного забезпечення стохастичних моделей, теорії алгебраїчних систем та аналіз перспектив їх застосувань. Розробка та впровадження інформаційних технологій в освіті”. У 2007—2010 рр. співробітники кафедри О.М. Іксанов, П.А. Негадайлов, С.В. Полоцький та О.В. Маринич спільно з групою університету м. Кіль (Німеччина) виконували проект “Стохастичні нерухомі точки”, підтриманий грантом DFG (керівники О.М. Іксанов та У. Рьослер (Кіль)). У 2008-2011 рр. співробітники кафедри О.М. Іксанов, П.А. Негадайлов та О.В. Маринич спільно з професором О. Гнедіним (університет м. Утрехт, Нідерланди) виконували проект "Комбінаторні випадкові процеси", підтриманий грантом університету м. Утрехт (керівники О.М. Іксанов та О. Гнедін).