Najbardziej znany jest ze swoich algorytmów uczenia i przetwarzania sygnałów do tzw. ślepej separacji sygnałów (ang. Blind Source Separation --BSS), analizy składowych niezależnych (ang. Independent Component Analysis --ICA), nieujemnej faktoryzacji macierzy (ang. Nonnegative Matrix Factorization --NMF), głębokich (wielowarstwowych) faktoryzacji macierzy i tensorów dla ICA oraz NMF, sieci neuronowych do optymalizacji i przetwarzania sygnałów, sieci tensorowych w uczeniu maszynowym oraz rozwoju technologii dla Interfejs mózg–komputer. Jest autorem sześciu monografii/książek w języku angielskim i ponad 800 recenzowanych artykułów naukowych.
Życiorys Uzyskał tytuł mgr inż. (z wyróżnieniem), doktora i doktora habilitowanego nauk technicznych z dziedziny elektrotechniki i informatyki na Politechnice Warszawskiej.
Tytuł profesora zwyczajnego otrzymał w 1995 roku.
W latach 1984–1989 był stypendystą naukowym im. Alexandra von Humboldta w RFN i kierownikiem (PI) grantów DFG na Uniwersytecie w Erlangen. Współpracował ściśle z profesorem Rolfem Unbehauenem.