Το ερευνητικό πρόγραμμα MATHESIS στοχεύει στην διερεύνηση θεμελιωδών πτυχών της επικοινωνίας μεταξύ των μελών μιάς κοινωνικής ομάδας και της προσαρμοστικότητας της συμπεριφοράς τους, ειδικά σε σχέση με τον καθορισμό του εννοιολογικού περιεχομένου των ενεργειών των άλλων μελών της ομάδας. Αυτό θα καταδειχθεί με την ανάπτυξη τεχνητών γνωσιακών πρακτόρων, πρώτιστα ρομποτικών, ικανών να μάθουν ένα ρεπερτόριο κινήσεων μέσω παρατήρησης. Ως εκμάθηση μέσω παρατήρησης νοείται η ικανότητα ενός πράκτορα να εντοπίσει τη στρατηγική δράσης άλλων πρακτόρων μόνο μέσω παρατήρησης της συμπεριφοράς τους, χωρίς δηλαδή τον πειραματισμό που απαιτείται από άλλες διαδικασίες εκμάθησης όπως είναι η επανειλημμένη εξάσκηση. Κατά τη διάρκεια του ερευνητικού αυτού πρόγραμματος, η προσπάθεια από την πλευρά της νευροφυσιολογίας θα επικεντρωθεί στην επιβεβαίωση προκαταρκτικών πειραματικών παρατηρήσεων που δείχνουν οτι στον εγκεφαλικό φλοιό υπάρχει σημαντική επικάλυψη της εκτέλεσης μιάς δράσης, της παρατήρησης μιάς δράσης και της ανάκλησης μιάς δράσης. Αυτό έχει σημαντικές επιπτώσεις στην εκπαίδευση του κινητικού συστήματος, τόσο των βιολογικών, όσο και των τεχνητών γνωσιακών πρακτόρων, όπως π.χ. γίνεται στην εκπαίδευση μέσω παρατήρησης με τη χρήση βιντεοταινιών κατά την προπόνηση αθλητών. Το ερευνητικό πρόγραμμα MATHESIS θα αξιολογήσει τη γενικότητα, την ακρίβεια και την ευρωστία των αντίστοιχων γνωσιακών αρχιτεκτονικών μέσω της υλοποίησης ρομποτικών και άλλων τεχνητών γνωσιακών πρακτόρων. Aπό την πλευρά της αναπτυξιακής ψυχολογίας, η ερευνητική προσπάθεια θα επικεντρωθεί στον προσδιορισμό του σταδίου ανάπτυξης νηπίων και παιδιών, μετά το οποίο η εκμάθηση μέσω παρατήρησης μπορεί να χρησιμοποιηθεί αποτελεσματικά.