Теоретические методы исследования вносят следующий вклад в создание искусственного интеллекта (ИИ):

• Изучение интеллектуальных процессов и создание соответствующих математических моделей. 2 Это позволяет разрабатывать методы решения задач, для которых отсутствуют формальные алгоритмы: понимание естественного языка, обучение, доказательство теорем, распознавание сложных образов и т. д.. 2
• Формирование теоретической основы для исследований в области ИИ. 1 Понятия и утверждения таких наук, как теория информации, математическая логика, лингвистика, психология и теория познания, служат теоретической основой для разработок в этой области. 1
• Разработка программного обеспечения для машин на основе изучения или анализа модели человеческого мозга. 5

В ИИ используются все три классических типа методов исследования: дедуктивные, эмпирические и описательные. 1 Дедуктивные методы применяются при создании программ, реализующих метапроцедуры, а эмпирические позволяют опытным путём выявлять характеристики метапроцедур, созданных человеком. 1 Описательные методы помогают классифицировать и сравнивать различные программы, собирать и систематизировать эвристики и алгоритмы, применяемые в программах. 1