Глобальная оптимизация; численные вычисления с бесконечно большими и бесконечно малыми величинами; параллельные вычисления; теория множеств; теория чисел; фракталы и их приложения; интервальный анализ.

Защитил докторскую диссертацию на тему "Параллельные вычисления и локальная информация для решения задач глобальной оптимизации" в МГУ им. М. В. Ломоносова (1996). Профессор Нижегородского государственного университета им. Н. И. Лобачевского (1997).

Избран Президентом Международного Общества Глобальной Оптимизации, 2017.
Отмечен международной премией Хорезми правительства Ирана, 2017.
Почетный работник сферы образования Российской Федерации, 2017.
Избран Почетным Членом отделения непрерывной оптимизации Европейского Общества Исследования Операций (EUROPT Fellow), 2016.
Избран Вице-Президентом Международного Общества Глобальной Оптимизации, 2016.
Избран Почетным Членом (Honorary Fellow) Европейского Общества Вычислительных Методов в Науке, Инженерном деле и Технологии за выдающиеся достижения в прикладной математике и численном анализе. Титул Honorary Fellow является высшей наградой Общества, 2015.
Книга Лолли Г. Философия математики: наследие двадцатого столетия / пер с итал. А.Л. Сочкова, С.М. Антакова; под ред. Я.Д. Сергеева. – Н. Новгород: Издательство Нижегородского госуниверситета им. Н.И. Лобачевского, 2012. – 299 с. стала победителем VII Общероссийского конкурса для высших учебных заведений «Университетская книга–2015» в номинации "Лучшее переводное издание".
Отмечен премией за лучшую статью, опубликованную в международном журнале Journal of Global Optimization. Статья R. Paulavicius, Ya.D. Sergeyev, D.E. Kvasov, J. Zilinskas, Globally-biased DISIMPL algorithm for expensive global optimization, Journal of Global Optimization, 2014, volume 59, pages 545-567.
Отмечен премией международного конгресса the World Congress in Computer Science, Computer Engineering, and Applied Computing (США, 2015).
Присвоена степень почетного доктора института кибернетики им. В. М. Глушкова НАН Украины, Киев, 2013.
Отмечен международной премией Пифагора, г. Кротоне, Италия, (Premio Internazionale Pitagora per la matematica), 2010.
Отмечен премией международного конгресса WORLDCOMP (США, 2010 г.) за разработку Компьютера Бесконечности (запатентован в РФ, ЕС и США).
Отмечен Почетной Лекцией Лагранжа, присуждаемой совместно Туринским университетом и Туринским политехническим университетом, 2010.
Отмечен honorary plate университетом Dokuz Eylul University, Измир, Турция, 2009.
Отмечен премией МАИК "Наука" за монографию Сергеев Я. Д., Квасов Д. Е., Диагональные методы глобальной оптимизации, Физматлит, М. 2008, 352 с.
Отмечен премией РФФИ за научно-популярную статью Сергеев Я. Д., Квасов Д. Е. "Глобальная оптимизация и условие Липшица", 2008.
Отмечен honorary plaque на всемирной мултиконференции WMSCI 2008 (Orlando, USA).
Правительством Италии ему присуждено звание выдающегося профессора (professore ordinario di chiara fama internazionale), 2002 г.
Под его руководством студенческое конструкторское бюро "Аналитик" дважды становилось лауреаторм всесоюзных конкурсов на лучший программный продукт в области образования (1989, 1990 гг.).
Награжден медалью Всероссийского Выставочного Центра (Москва, 1992).

Является Координатором международной программы "Российско-Итальянский Университет" (с 1994 г.). Являлся членом ученого совета Института системного анализа и информационных технологий Итальянского Национального Научного Совета (1994–2002). Член диссертационного совета Д 212.166.20 а также диссертационных советов по специальности "Исследование операций" Римского университета "La Sapienza" (2002–2008) и Калабрийского университета по специальности "Информатика" (2008–настоящее время).

Член редакционных коллегий Вестника ННГУ "Математическое моделирование и оптимальное управление" (1999–2006) и международных журналов: Optimization Letters, Springer (2007–настоящее время), Journal of Global Optimization, Springer (2008–настоящее время), Annali dellUniversita di Ferrara, Sezione VII – Scienze Matematiche, Springer (2008–настоящее время), Numerical Algebra, Control and Optimization, American Institute of Mathematical Sciences (2010–настоящее время), Applied Mathematics and Computation, Elsevier (2014–настоящее время), International Journal of Unconventional Computing, Old City Publishing (2016–настоящее время).

Managing Guest-Editor (with R. De Leone and A.A. Zhigljavsky Guest-Editors) of the special issue of the Journal of Global Optimization, Volume 71(1), 2018.
Managing Guest-Editor (with L. Brugnano and D.E. Kvasov Guest-Editors) of the special issue of the journal Applied Mathematics and Computation, Volume 318 (2018).
Guest-Editor of the special issue “Recent developments in non-linear and global optimization”, Optimization Letters, 10, 215–218, (2016).
Managing Guest-Editor (with R. De Leone and D.E. Kvasov Guest-Editors) of the special issue of the journal Applied Mathematics and Computation, Volume 255 (2015).
Managing Guest-Editor (with L. Brugnano and A.A. Zhigljavsky Guest-Editors) of the journal Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation, 21(1-3), 2015.
Редактор (совместно Р. Дэ Леонэ и А.А. Жиглявским) специального выпуска журнала Applied Mathematics and Computation, 2012, 218(17). Редактор (совместно П. М. Пардалосом) специального выпуска журнала Journal of Global Optimization, 2010, 48(1).
Редактор (совместно с Р. Флетчером, В. Ружжеро и Р. Г. Стронгиным) специального выпуска журнала Optimization Methods and Software, Volume 20, Numbers 4–5, 2004.

Рецензент Журнала Вычислительной Математики и Математической Физики, а также международных журналов: Algorithms, Applied Mathematics and Computation, Applied Mathematics & Information Sciences, Applied Numerical Mathematics, Automation and Remote Control, Central European Journal of Operations Research, Chemical Engineering Science, Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation, Computational Intelligence and Neuroscience, Computational Optimization and Applications, Computer Physics Communications, Computers & Operations Research, Discrete Dynamics in Nature and Society, Entropy, EURO Journal on Computational Optimization, European Journal of Operational Research, Expert Systems with Applications, INFORMS Journal on Computing, Journal of Computational and Applied Mathematics, Journal of Computational Science, Journal of Global Optimization, Journal of Mathematical Analysis and Applications, Journal of Number Theory, Journal of Numerical Analysis, Industrial and Applied Mathematics, Journal of Optimization Theory and Applications, Machine Learning and Knowledge Extraction, Mathematical Biosciences, Mathematical Problems in Engineering, Mathematical Programming, NATURE Scientific Reports, Numerical Algorithms, Optimization, Optimization Letters, Optimization Methods and Software, p-Adic Numbers, Ultrametric Analysis and Applications, SIAM Journal on Matrix Analysis and Applications, SIAM Journal on Optimization, Technological and Economic Development of Economy, Vietnam Journal of Mathematics

Исследования неоднократно поддерживались российскими и международными грантами, результаты докладывались на конференциях в России и за ее пределами (более 60 пленарных докладов). По тематике научных исследований читал лекции в Австралии, Великобритании, Италии, США, Японии и других странах. Председатель программных комитетов 6 международных конференций и член программных и организационных комитетов более 60 международных конференций.

Исследования освещались следующими средствами массовой информации: Российская Газета, ИТАР-ТАСС, РИА Новости, телеканал "Культура" (в том числе лекция в программе "Академия"), Ведомости, Известия: Наука, Компьютерра, Наука и Жизнь, Открытые системы, New Scientist, Calabria Ora, Computerworld, Il Quotidiano, IlSole24Ore, Gazzetta del Sud, Gazzettino Europeo, Panorama, Quale Computer, Radio24, Italian applications, Italia Oggi, IpFrontline, Haberhurriyeti, Key4biz: Knowledge for Business, RadioCitta-Fujiko, Tutto Misure, MF — Milano Finanza и т.д.

Опубликовал более 250 научных работ, среди которых шесть книг, четыре патента (РФ, ЕС и США) и более 100 статей в международных журналах. Разработанное программное обеспечение используется более чем в 40 странах мира.

1. Sergeyev Ya. D., Kvasov D. E., Deterministic global optimization: An introduction to the diagonal approach, Springer, New York, 2017, x+136 pp.
2. Sergeyev Ya. D., Strongin R. G., Lera D., Introduction to Global Optimization Exploiting Space-Filling Curves, Springer, New York, 2013, 135 pp.
3. Сергеев Я. Д., Квасов Д. Е., Диагональные методы глобальной оптимизации, Физматлит, М., 2008, 352 с.
4. Strongin R. G., Sergeyev Ya. D., Global optimization with non-convex constraints: Sequential and parallel algorithms, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, 2000, 728 pp.    
5. Sergeyev Ya. D., “A new applied approach for executing computations with infinite and infinitesimal quantities”, Informatica, 19:4 (2008), 567–596

• Università degli Studi della Calabria, Dipartimento di Elettronica Informatica e Sistemistica
• Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского