La investigación asociada a la inteligencia artificial es altamente técnica y especializada. Los problemas centrales de la inteligencia artificial incluyen la programación de computadoras para ciertos rasgos, tales como:
- Conocimiento
- Razonamiento
- Resolución de problemas
- Percepción
- Aprendizaje
- Planificación
- Habilidad para manipular y mover objetos.
La ingeniería del conocimiento es una parte fundamental de la investigación de la IA. Las máquinas a menudo pueden actuar y reaccionar como humanos solo si tienen abundante información relacionada con el mundo. La inteligencia artificial debe tener acceso a objetos, categorías, propiedades y relaciones entre todos para implementar la ingeniería del conocimiento. Iniciar el sentido común, el razonamiento y el poder de resolución de problemas en las máquinas es una tarea difícil y tediosa.
El aprendizaje automático es también una parte fundamental de la IA. El aprendizaje sin ningún tipo de supervisión requiere la capacidad de identificar patrones en flujos de entradas, mientras que el aprendizaje con supervisión adecuada implica la clasificación y las regresiones numéricas. La clasificación determina la categoría a la que pertenece un objeto y la regresión trata de obtener un conjunto de ejemplos de entradas o salidas numéricas, descubriendo así las funciones que permiten la generación de salidas adecuadas a partir de entradas respectivas. El análisis matemático de los algoritmos de aprendizaje automático y su rendimiento es una rama bien definida de la informática teórica que a menudo se denomina teoría del aprendizaje computacional.
La percepción de la máquina se relaciona con la capacidad de usar entradas sensoriales para deducir los diferentes aspectos del mundo, mientras que la visión por computadora es el poder de analizar entradas visuales con algunos subproblemas como el reconocimiento facial, de objetos y de gestos.
La robótica es también un campo importante relacionado con la IA. Los robots requieren inteligencia para manejar tareas como la manipulación de objetos y la navegación, junto con problemas secundarios de localización, planificación de movimiento y mapeo.
