3. Глубинное обучение нейронных сетей (на примере распознавания образов, анализа картинок или анализа числовых рядов).
Это нормально, разве что следует иметь в виду, что распознавание образов и т.п. - сейчас крайне модная задача, на этом поле пасутся тысячи исследователей.
4. Моделирование когнитивной деятельности.
Это речекряк. В том смысле, что никто толком не знает, что такое "когнитивная деятельность" (иногда складывается впечатление, что это умение получать финансирование на совершенно бессмысленные задачи, но тут, думаю, и естественного интеллекта более чем достаточно, незачем еще и компьютеры этому обучать).
5. Применение генетического алгоритма для решения задач методом проб и ошибок.
Тоже очень общая тема.
Кстати, стандартный вопрос, который в подобной ситуации возникает: у Вас же руководитель есть. Он ведь чем-то занимается. Почему бы не взять тему у него, это во многих отношениях разумнее?