Научно-исследовательская работа Аветисяна А. И. связана с такими направлениями системного программирования, как анализ и оптимизация программ, безопасность программного обеспечения (ПО) и технологии параллельных и распределенных вычислений. Аветисян А. И. разработал математические методы анализа ПО на основе моделей программ, обеспечившие возможность создания новых алгоритмов и технологий оптимизации программ. Разработаны и внедрены в промышленные компиляторы GCC и LLVM новые машинно-ориентированные оптимизации производительности (планирование команд, векторизация и конвейеризация циклов) и энергопотребления, учитывающие особенности современных архитектур (ARM, EPIC) и профили приложений. Разработана расширенная версия компилятора LLVM, поддерживающая переносимость приложений на языках С/С++, обеспечивая как эффективный учет особенностей аппаратуры, так и высокую степень надежности и безопасности, внедренная в промышленную мобильную платформу Tizen. Созданы новые методы и инструментальные средства разработки параллельных приложений, обеспечивающие высокую продуктивность разработки, в том числе, для кластеров с использованием GPGPU. В области безопасности ПО им были разработаны математические методы и алгоритмы статического, динамического и комбинированного анализа ПО, не имеющие аналогов в России, и эффективно решающие на уровне лучших мировых коммерческих систем задачи глубокого анализа ПО с целью его аудита для нахождения уязвимостей безопасности и других дефектов в исходном и бинарном коде. В том числе, обеспечена возможность восстановления алгоритмов и нахождения недокументированных возможностей в защищенном бинарном коде. Создана система статического анализа исходного кода Svace и система комбинированного анализа защищенного бинарного кода Трал, которые внедрены и используются для решения практических задач по обеспечению безопасности ПО в ряде отечественных и зарубежных организаций. Под руководством и при непосредственном участии Аветисяна А. И. создана технологическая платформа UniHUB, обеспечивающая возможность создания различных web-сервисов от уровня инфраструктуры до уровня приложений в концепции «облачных вычислений» и интеграцию этих сервисов в рамках единой web-среды. Это позволяет создавать предметно-ориентированные web-лаборатории, обеспечивающие эффективное взаимодействие распределенных научных коллективов, осуществляющих совместную образовательную, научно-исследовательскую и производственную деятельность. Платформа внедрена в центре обработки данных РАН (ВЦ им. А. А. Дородницына) и на ее базе функционирует несколько web-лабораторий (в частности, лаборатории механики сплошных сред и системного программирования). Результаты научно-исследовательской работы Аветисяна А. И. нашли отражение в его публикациях и докладах на конференциях. Им опубликовано свыше 100 печатных работ. Ключевые слова анализ и оптимизация программ, безопасность программного обеспечения (ПО), технологии параллельных и распределенных вычислений