Затем в 2003 году он получил степень магистра в Университете Торонто (Канада), и там же в 2010 году защитил докторскуюдиссертацию на тему «Глубинное обучение генерирующих моделей». При написании докторской диссертации его научным руководителем был сам Джеффри Хинтон[4] — «отец» глубокого обучения[5].
В 2009—2011 годах он исследовал искусственный интеллект в Массачусетском технологическом университете. В 2011—2016 годах работал в департаменте компьютерных и статистических наук университета Торонто. Где в частности был участником команды Джеффри Хинтона победившей в конкурсе компьютерного зренияImageNet с двукратным преимуществом[6].
Салахутдинов хорошо известен разработкой байесовской программы машинного обучения[4]. Он работает в области искусственного интеллекта, статистического глубокого обучения, графовых вероятностных моделей и крупномасштабной оптимизации[8]. В сумме он выпустил более ста научных публикаций, и с 2009 года опубликовал не менее 42 работ только по машинному обучению[9]. Главной темой исследований Салахутдинова в последние годы было наделение компьютеров способностью видеть окружающий мир подобно человеку, распознавая объекты на изображениях или действия в видеороликах[2].
