Glavna raziskovalna področja dr. Novak so rehabilitacijsko inženirstvo ter splošna interakcija med človekom in strojem. Zanimajo jo informacije, ki jih stroji lahko pridobijo o človekovi zmogljivosti, nameru in čustvenih stanjih prek senzorjev, kot so merilniki srčnega utripa, elektromiografija, elektroencefalografija, sledenje pogledom itd. Poleg tega jo zanima, kako lahko stroji pomagajo ljudem izboljšati zdravje in dobro počutje z uporabo navideznih okolij, nosljivih naprav in drugih pristopov. Za doseganje svojih ciljev na tem področju uporablja strokovno znanje s področij robotike, obdelave biomedicinskih signalov, združevanja podatkov iz senzorjev (sensor fusion) in navidezne resničnosti.