이상호 교수는 인지심리학과 인공지능 방법론에 대한 전문성을 기반으로 인간에 대한 이론과 인공지능 기술을 융합하는 연구를 진행하고 있다. 한 가지 방향은 인공지능 기반 심리학으로, 최근 사람처럼 기능하기 시작한 인공지능 모델을 인간의 인지와 행동을 설명하기 위한 인지 모델로 활용하는 것을 목표로 한다. 또 한 가지 방향은 심리학 기반 인공지능으로, 인지심리학 이론에 근거해 개발한 계산인지모델을 인공지능 모델과 융합하여 보다 사람과 비슷하게 정보를 처리하고 행동하는 인공지능을 개발하는 것을 목표로 한다. 추가로, 인공지능이 인간처럼 개인차를 가지게 되었을 때 인간 혹은 다른 인공지능과 효율적으로 협동할 수 있는 시스템을 개발하는 것에도 관심을 가지고 있다. 심리학과 인공지능이 서로를 발전시키는 선순환을 구축하기 위해 심리학, 인공지능, 뇌과학, 데이터과학 등 다양한 분야의 학생들과 협업을 기대하고 있다.