Lý luận, giải quyết vấn đề

Các nhà nghiên cứu đầu tiên đã phát triển các thuật toán bắt chước theo lý luận từng bước mà con người sử dụng khi giải quyết các câu đố hoặc đưa ra các phương pháp loại trừ logic.[54] Vào cuối những năm 1980 và 1990, nghiên cứu về AI đã phát triển các phương pháp xử lý thông tin không chắc chắn hoặc không đầy đủ, sử dụng các khái niệm từ xác suất và kinh tế.[55]

Đối với những vấn đề khó, các thuật toán bắt buộc phải có phần cứng đủ mạnh để thực hiện phép tính toán khổng lồ - để trải qua "vụ nổ tổ hợp": lượng bộ nhớ và thời gian tính toán có thể trở nên vô tận nếu giải quyết một vấn đề khó. Mức độ ưu tiên cao nhất là tìm kiếm các thuật toán giải quyết vấn đề.[56]

Con người thường sử dụng các phán đoán nhanh và trực quan chứ không phải là phép khấu trừ từng bước mà các nghiên cứu AI ban đầu có thể mô phỏng.[57] AI đã tiến triển bằng cách sử dụng cách giải quyết vấn đề "biểu tượng phụ": cách tiếp cận tác nhân được thể hiện nhấn mạnh tầm quan trọng của các kỹ năng cảm biến động đến lý luận cao hơn; nghiên cứu mạng thần kinh cố gắng để mô phỏng các cấu trúc bên trong não làm phát sinh kỹ năng này. Các phương pháp tiếp cận thống kê đối với AI bắt chước khả năng của con người.