Lista najczęściej stosowanych metod modelowania struktury oraz własności powłok i warstw powierzchniowych:

- modelowanie matematyczne, - Matematyczny zapis praw opisujących określone zjawisko fizyczne. Równania opisujące model mogą zostać rozwiązane metodami: analitycznymi, numerycznymi i symulacyjnymi.

- sztuczne sieci neuronowe, - sieci neuronowe są wykorzystywane w celu przeprowadzenia analizy wpływów krzyżowych pokazujących związki pomiędzy analizowanymi trendami i wydarzeniami magącymi sie w przyszłości wydarzyć w rozważanym przedziale czasowym.

- analiza fraktalna, - Metoda matematyczna stosowana między innymi do opisu form występujących w przyrodzie, które mają cechę samopodobieństwa. Pozwala w sposób jakościowy i ilościowy scharakteryzować stopien nieregularności powierzchni, w przypadku gdy wielkość ta jest niezależna od skali.

- algorytmy genetyczne, - Rodzaj algorytmu przeszukującego przestrzeń alternatywnych rozwiązań problemu w celu wyszukania rozwiązań najlepszych. Stosowany przede wszystkim do rozwiązywania zagadnień optymalizacyjnych. Wymaga zdefiniowania funkcji celu oraz warunków ograniczających przestrzeń potencjalnych rozwiązań.

- systemy ekspertowe, - System komputerowy, który sosuje wiedzę i procedury wnioskowania w celu rozwiązywania problemów wymagających doświadczenia ludzkiego nabytego przez wieloletnią działalność w tej dziedzinie.

- logika rozmyta, - Umożliwia opisywanie zjawisk wieloznacznych i nieprecyzyjnych. Potrzebę jej istnienia uzasadnia fakt, że człowiek nie posługuje się zwykle pojęciami numerycznymi, lecz często rozumując w sposób rozmyty nieprecyzyjnie określa pewne wartości. Między stanem fałsz a stanem prawda rozciąga się szereg wartości pośrednich, które określają stopień przynależności elementu do zbioru.

- automaty komórkowe, - Dyskretny model procesów dynamicznych opisany regularną siatką komórek o dowolnych, zwykle skończonych wymiarach. Stan komórki zmieniany jest synchronicznie zgodnie z opisanymi matematycznie regułami, które określają, w jaki sposób nowy stan komórki zależy od jej obecnego stanu i stanu jej sąsiadów.

- metody Monte Carlo,

- Dynamika molekularna,

- Modelowanie wieloskalowe. - Zachowanie materiału opisywane jest w wielu skalach. Istotne jest sprzężenie zwrotne, które występuje między analizowanymi skalami, np. przesyłanie wyników obliczeń w postaci warunków brzegowych (ze skali makro do skali mikro) oraz własności materiałowych (ze skali mikro do skali makro). Do modelowania materiału w skali mikro najczęściej są stosowane metody: Monte Carlo, automaty komórkowe lub metody dynamiki molekularnej. W skali makro zwykle jest ot metoda elementów skończonych.

E-foresight: Badania foresightowe zmierzające do wytypowania priorytetowych innowacyjnych technologii i kierunków rozwoju strategicznego badanego obszaru tematycznego z wykorzystaniem Internetu.