湖南师范大学“计算与随机数学”教育部重点实验室依托基础数学全国重点培育学科，数学国家211工程重点建设学科，湖南省数学国内一流建设学科和统计学国内一流培育学科，数学、统计学一级学科博士点进行建设。其历史可追溯到上个世纪90年代初的湖南师范大学计算机研究所，后该所与数学系等单位合并成立理学院，2002年成立数学实验室，2007年成立“计算与随机数学及其应用”校级重点实验室，同年该实验室获批为湖南省普通高等学校重点实验室，2009年批准立项建设“高性能计算与随机信息处理”省部共建教育部重点实验室，2010年4月召开实验室建设计划现场论证会，实验室正式启动建设，并于2013年12月通过教育部组织的验收，2018年因实验室发展需要更名为“计算与随机数学”教育部重点实验室。

实验室目前有研究人员66人，其中教授31人，博士生导师28人，40岁以下成员占47%，国务院政府特殊津贴专家4人，国家自然科学基金优秀青年基金获得者2人，教育部新世纪优秀人才支持计划入选者4人，湖南省芙蓉学者特聘教授3人，湖南省百人计划入选者3人，湖南省自然科学基金杰出青年基金获得者4人，湖湘青年英才计划入选者2人，湖南省自然科学基金优秀青年基金获得者1人。

实验室发展的总体定位是：以数学和统计理论为依托，以科学与工程计算、随机数学、数据科学中的理论和算法为研究主体，瞄准国际学术前沿、国家重大需求和湖南省经济社会发展，建立反映客观实际的数学模型，探索新的数学理论，发展快速高效的数值算法，解决实际应用领域中的关键技术问题，取得一批原创性的一流成果。实验室是一个以数学、统计学为主体，且致力于学科交叉融合的研发平台，也是国家科技创新和人才培养的重要基地。

实验室设科学计算、随机信息处理、视觉处理与数据分析3个研究方向。

科学计算：旨在对科学计算领域中的重要基础理论、计算方法及其应用开展研究。主要涉及偏微分方程数值解法、非线性偏微分方程多解计算方法、积分微分方程高效数值方法、电磁场计算、大规模科学计算方法、随机问题计算、流体力学计算、冷原子物理模型及高效数值模拟、波色-爱因斯坦凝聚态的高效数值方法等方面的研究，着重解决科学计算中的若干困难和关键问题，力争取得国际领先的成果。

随机信息处理：致力于随机数学及其应用领域中某些重要问题的研究。对马氏过程、半马氏过程、Levy过程、脉冲、非线性、时滞等因素影响的复杂随机系统模型，探讨其稳定与控制问题，建立各种解决问题的新理论与新方法，获得若干可验证的稳定准则，推动随机复杂系统稳定与控制的进展；发展新的数学和统计学方法，对带噪声的实际数学模型进行分析，重点专注于高维数据的处理方法、多尺度数据融合方法及统计评估方法等方面的研究，以解决医学、生物、能源与环境中的某些实际问题。

视觉处理与数据分析：旨在以数学与统计为基础，围绕计算机图形图像、视觉与模式识别、数据分析与建模等领域中的信息表示，理解和解释等科学问题开展研究，创建以数学建模、智能处理为重点的理论体系。本方向强调多学科交叉与融合，主要涉及图像复原与重建、图像修补、图像分割、目标检测与识别、基于偏微分方程的几何造型、大规模流体现象的高性能仿真、数据挖掘、大数据可视化技术、不确定度量和推理等方面的研究，发展面向问题的新型计算理论及算法。

实验室运行10年以来，获得湖南省自然科学奖一等奖2项，省部级科技进步奖二等奖5项，省级教学成果奖一等奖2项。2015年以来获国家自然科学基金重点项目、重大研究计划项目各1项，国家自然科学基金优秀青年基金2项。实验室强力支撑了我校数学学科在教育部第四轮学科评估中获评为B+。同时依托实验室，学校成为湖南国家应用数学中心核心共建单位、湘江人工智能学院共建单位和潇湘大数据研究院发起单位。