مستوحاة من الخلايا العصبية البيولوجية في الدماغ، تتكون الشبكات العصبية الاصطناعية من مجموعات كبيرة من "الخلايا العصبية" أو العقد، المرتبطة بـ "المشابك" أو الاتصالات الموزونة، ويتم تدريبها على تنفيذ مهام محددة. تعالج هذه الشبكات المعلومات باستخدام الهيكل بأكمله. نشأت الفكرة من فضول مبكر حول كيفية عمل الدماغ.
في الأربعينيات، بدأ الباحثون في استكشاف الرياضيات الكامنة وراء نظام الدماغ المعقد من الخلايا العصبية والمشابك. جاء تطور رئيسي من علم النفس، وخاصة نظرية عالم الأعصاب دونالد هيب، التي اقترحت أن التعلم يحدث عندما يتم تقوية الروابط بين الخلايا العصبية أثناء عملها معًا. لاحقًا، حاول الباحثون تكرار كيفية عمل الدماغ عن طريق إنشاء شبكات عصبية اصطناعية كمحاكاة حاسوبية. في هذه الشبكات، يتم تمثيل الخلايا العصبية بعقد ذات قيم متفاوتة، ويتم نمذجة المشابك كاتصالات بين العقد يمكن تقويتها أو إضعافها. تظل فرضية هيب قاعدة أساسية لتدريب هذه الشبكات. بحلول أواخر الستينيات، أدت النكسات النظرية إلى شك العديد في فائدتها، لكن الاهتمام عاد في الثمانينيات مع مساهمات كبيرة، بما في ذلك اختراقات لجون هوبفيلد وجيفري هينتون.
