L'apprentissage automatique est un sous-domaine de l'intelligence artificielle. L'objectif est de construire une description ou un modèle mathématique des données dont nous disposons afin de pouvoir acquérir une nouvelle compréhension du système ou de prédire son comportement futur. Les approches peuvent être divisées en trois catégories :

• Apprentissage supervisé - les observations sont annotées, ce qui signifie que chaque observation appartient à une classe connue. L'objectif est de prédire cette classe pour nouvelles observations, comme elle est inconnue. Quelques algorithmes : régression linéaire et logistique, arbres de décision, machines à vecteurs de support, réseaux de neurones artificiels.

• Apprentissage non supervisé - les données ne sont pas annotées. L'objectif est de découvrir de nouvelles connaissances avec un minimum de supervision humaine. Des exemples d'algorithmes sont le clustering, l'analyse des composants principaux et les règles d'association.

• Apprentissage par renforcement - n'a pas besoin de données annotées. Un agent existe dans un environnement dans lequel il prend des actions pour atteindre un objectif. Pour chaque action, elle peut être récompensée positivement ou négativement. Après avoir répété plusieurs fois la même séquence d'actions, il cherche à maximiser la récompense et minimiser l’effort. Ainsi il apprend la manière optimale d'accomplir une tâche. Deux catégories d'algorithmes sont les algorithmes sans modèle et les algorithmes basés sur le modèle.