Данное направление занимается вопросами представления знаний, моделирование рассуждений, создание диалоговых систем общения на естественном языке пользователя, построение интеллектуальных систем, позволяющих формировать и расширять базы знаний, в которых накапливаются и обобщаются знания, навыки и умения пользователя в различных предметных областях. В состав данного направления входят следующие научные дисциплины:

1. Когнитивная психология – данная научная дисциплина изучает закономерности познавательных процессов, которые обеспечивают приобретение, хранение и трансформацию знаний пользователя. К данной научной дисциплине с помощью математических методов моделируются следующие этапы познавательных процессов:
1. Получение сенсорной информации и преобразование её в информационный процесс.
2. Выделение блоков, структур и познавательных процессов, которые будут обеспечивать хранение и преобразование полученной информации. На данном этапе подключается память человека, которую можно разделить на кратковременную и долговременную.
3. Разделение полученных знаний на декларативные и продуктивные.

                                                               i.       Декларативные знания работают по принципу «Знаю, что…»

                                                             ii.      Продуктивные знания работают по принципу «Знаю, как…»

2. Моделирование рассуждений – данная дисциплина занимается вопросами создания математических моделей и методов получения новых знаний на основе имеющихся понятий и умозаключений. Достижениями данной дисциплины являются теория предикатов, теория фреймов и семантических сетей.
1. Теория предикатов построена на цепочке «Если <>, то <>, иначе <>»
2. Теория фреймов определяет какие-то понятия, для каждого из которых выстраивается цепочка показателей свойств.
3. Семантические сети выстраивают последовательность действий, которые выполняются рассматриваемым объектом, относительно других объектов и по отношению к самому себе.
3. Компьютерная лингвистика занимается решением следующих задач:

a.       Анализ текстов на естественном языке с выявлением семантических и синтаксических структур

b.      Синтез текстов на естественном языке с использованием активных структур (октантов)

c.       Понимание текстов

d.      Оживлений, понимание текстов

e.       Построение моделей коммуникации

4.      Экспертные системы – это интеллектуальные системы, в которых аккумулируются знания и навыки в определенной сфере человеческой деятельности, которые не поддаются строгой математической формализации. При этом формируются базы знаний, в которых хранятся знания на основе многолетнего опыта и интуиции высококвалифицированных специалистов. Сферы деятельности экспертных систем:

a.       Медицина

b.      Геология

c.       Логистика

d.      Образование

5.      Семиотика – занимается вопросами построения и использования знаковых систем. При этом в графическом образе закладываются синтаксические, семантические и прагматические знания

6.      Робототехника

7.      Информатика в обществе – занимается вопросами достижения информатике в социальных и общественных системах. Основные направления:

a.       Создание автоматизированных рабочих мест

b.      Создание автоматизированных обучающих систем

c.       Создание информационно-ситуационных центров

d.      Информационное общество – идет поток человеческих ресурсов из сферы производства в сферу услуг

8.      Информатика в природе – изучает закономерности функционирования живых систем, влияние человеческой деятельности на биосферу и создание технических и  информационных систем на основе принципов и моделей живой природы

a.       Бионика

b.      Биокибернетика – занимается созданием нейрокомпьютеров

c.       Биогеоценология – занимается изучением влияния человека на природу