Sihtasutus Archimedes oma otsusega nr 26.1-3/557 10.08.2011 andis projektile  "Mittelineaarsete protsesside analuüüsi keskus" struktuuritoetuse  perioodiks 01.01.2011 kuni 31.12.2015.

CENS fokuseerub mittelineaarsete nähtuste teoreetilistele ja eksperimentaalsetele uuringutele, vastava tippkompetentsi efektiivsele rakendamisele teaduse ja ühiskonna arengu huvides ning järelkasvu ettevalmistamisele koos vastava kraadiõppega. Mittelineaarsed protsessid on reaalse maailma lahutamatu osa, peegeldavad selle tegelikku keerukust ning ilmnevad enamasti ekstreemsetes oludes. Paljud neist tulenevad nähtused (solitonid, koherentsus, hierarhiad, fraktaalsus, astmeseadused jne) on universaalsed ning avalduvad diametraalselt erinevates valdkondades. CENSi teadustöö sihiks on spetsiifiliste meetodite ja kontseptsioonide arendamine mittelineaarsete nähtuste analüüsiks, modelleerimiseks, prognoosimiseks ja juhtimiseks keerukates paljukomponendilistes komplekssüsteemides. Uuringute fookuses on lainelevi tahkistes, merel ja optilistes keskkondades, pehmisefüüsika ja rakuenergeetika ning mittelineaarne juhtimisteooria. Täiendava sünergia tekitab kiire kompetentsi siire uurimisgruppide vahel tänu paljude nähtuste universaalsusele.

CENSi strateegiliseks eesmärgiks on ühest küljest olla oma valdkonnas üks liidritest maailmas ning teisest küljest uute paradigmade, läbimurdeliste teadustulemuste ja tippkompetentsi rakendamine praktikas, uute teadmiste viimine ühiskonnani ja tööstuseni, pidades silmas nii Eesti kui ka Euroopa Liidu prioriteetseid valdkondi (materjalitehnoloogia, meditsiin ja keskkonnakaitse).

CENSi teaduslik personal on mitmete Euroopa Liidu projektide eestvedaja (Baltic Way, ROBOSWARM, Marie Curie programmid jt) ning Wellcome Trusti granti hoidja. CENS on üks teaduse rahvusvahelistumise eestvedajaid Eestis, sest tugeva ja uutele ideedele alati avatud teaduskeskuse renomee on siia toonud paljusid järeldoktoreid ja noorteadlasi teistest maadest. Uuringud on seotud innovatsiooniga nii otseselt (edukas spin-off firma GlasStress) kui ka rakenduste kaudu rannikutehnikas, rakumikroskoopias, optikas ja robootikas.

CENS loeb äärmiselt oluliseks teadvustada ühiskonnale komplekssüsteemide iseärasusi, kus läbimurdeliste saavutuste raskuskese on kandunud täppisteadustest sotsiaalteadustesse ning kus paljudel CENSi uuringutel on otsesed rakendused (nt. Euroopa Liidu FET pilootprojekti FuturICT raames). Kogemus õppetöös (erikursused, PhD kursused, suvekoolid rannikutehnikas ja klaasipingete määramise tehnoloogias jne), edukas töö kraadiõppuritega ning teadustulemuste populariseerimisel on andnud hea aluse jätkata sellesuunalise kompetentsi levitamist nii kursuste, suvekoolide ja avalike loengute kaudu teadusüldsusele kui ka riiklikes institutsioonides ja erafirmades töötavatele inimestele suunatud ürituste kaudu.