(Deep learning) GPU’nun (graphic processing unit) kullanımı ile performansı olağanüstü yüksek düzeylere çıkmış bilgisayarlar ile yapılan yapay zekâ çalışması “derin öğrenme” olarak adlandırılmaktadır. Derin öğrenme, beynin çalışmasının yapay sinir ağları ile simülasyonu anlamına gelmekte ve makine öğrenmesinin bir alt dalını oluşturmaktadır. “Derin öğrenme” konusunda çalışmalar 80’li yılların ortasında başlamış ancak bilgisayarların hızının ve kapasitenin düşüklüğü, bu araştırmaların bir sonuca ulaşmasını zorlaştırmıştır. GPU’ların kullanımı sonrasında yapay sinir ağlarının performansı bir dönüm noktasına ulaşmıştır. Grafikte görüldüğü gibi derin öğrenme yönteminde yapay sinir ağlarının performansı, yüklenen veri sayısı arttıkça ve oluşturulan modeller büyüdükçe yükselmektedir. Oysa önceki dönemlerde bu ağların performansı belirli bir düzeye geldikten sonra geliştirilemezdi.
Derin öğrenme, görüntü tanıma, otomatik ses tanıma ve doğal dil işleme gibi yapay zekâ unsurlarının daha iyi çalışmasını sağlamıştır. Derin öğrenme sistemi Facebook ve Google tarafından kullanılmakta, günlük hayatta müşteri ilişkileri yönetiminden, ilaçların daha etkili kullanıma kadar sayısız alanda sorunların çözümünü üstlenmektedir. Örneğin ilaçların yan etkilerinin ortadan kaldırılması ve hedeflenen hastalık odağına ulaşılması için derin öğrenme yeteneğine sahip makinelerden yararlanılmaktadır. GPU hızlandırıcılar ise veri güvenliğinden otomobil sensörlerine, büyük veriden insansız hava araçlarına kadar birçok alandaki uygulamalara hız kazandırmaktadır.