В статье рассматривается проблема подготовки магистрантов физико-математического образования к научно-исследовательской деятельности в условиях широкого внедрения ИИ-технологий. Цель исследования состоит в научном обосновании способов интеграции технологий искусственного интеллекта в научно-исследовательскую деятельность магистрантов. Анализ результатов анкетирования показал необходимость совершенствования процесса подготовки магистрантов физико-математического образования к научно-исследовательской деятельности. В современных условиях ключевым фактором повышения качества и эффективности НИР студентов является интеграция в исследовательскую деятельность технологий искусственного интеллекта. Представлены в системе этапы и задачи научно-исследовательской работы магистрантов, а также способы применения ИИ с целью повышения эффективности решения задач на разных этапах НИР. Такой подход обеспечивает целостное формирование исследовательских умений у студентов с учетом когнитивных, деятельностных, творческих и ценностных аспектов взаимодействия с ИИ.