Bayesi võrgud on graafilised mudelid, mis kujutavad muutujaid sõlmedena ja nende tõenäosuslikke sõltuvusi suunatud nooltena. Bayesi teoreemi abil näitavad nad, kuidas uued vaatlused muudavad teiste sündmuste tõenäosust. Üks näide on diagnostiline tugi: kõige tõenäolisema põhjuse hindamine täheldatud sümptomite põhjal. Nende tugevused on läbipaistvus ja võime käsitleda ebakindlaid või puudulikke andmeid.
Põhjuslik järeldamine (causal inference) hõlmab meetodeid, millega tuletatakse andmetest põhjus-tagajärg seoseid, mitte ei tuvastata pelgalt korrelatsioone. See vastab küsimustele nagu „Mis oleks juhtunud, kui me poleks seda meedet rakendanud?“. Vahendite hulka kuuluvad randomiseeritud katsed, näiteks A/B-testid, põhjuslikud graafid ja statistilised võtted vaatlusandmete jaoks. Näide: kontrollimine, kas allahindluskampaania suurendas tegelikult müüki või oleks see hooajalistel põhjustel nagunii kasvanud.
Naiivne Bayesi klassifikaator on lihtsate klassifitseerimismeetodite perekond, mis põhineb Bayesi teoreemil. Neid nimetatakse „naiivseks“, sest need eeldavad, et kõik tunnused on üksteisest sõltumatud, mis praktikas vastab harva tõele, kuid annab sageli siiski häid tulemusi. Meetodid on kiired, vajavad vähe treeningandmeid ning sobivad eriti hästi tekstide jaoks. Klassikaline näide on rämpspostifilter, mis sorteerib e-kirju tüüpiliste sõnade põhjal.
Peidetud Markovi mudel (hidden Markov model, HMM) on jadade statistiline mudel, kus tegelikud olekud on peidetud ja neid saab tuletada ainult jälgitavate signaalide põhjal. See kirjeldab tõenäosust, et üks olek järgneb teisele ning et iga olek tekitab teatud vaatluse. HMM-id olid pikka aega kõnetuvastuse ja sõnaliikide märgendamise standard; täna kasutatakse neid endiselt näiteks bioinformaatikas ja aegridade analüüsis.
Ekspertsüsteem on arvutiprogramm, mis salvestab inimspetsialistide oskusteabe reeglite ja faktidena ning teeb nende põhjal järeldusi. See koosneb tavaliselt teadmusbaasist ja järeldusmootorist, mis reegleid rakendab. Ekspertsüsteemid kujundasid TI-d 1970. ja 1980. aastatel, näiteks meditsiinilises diagnostikas või tehniliste seadmete konfigureerimisel. Nende ideed elavad täna edasi reeglipõhistes kontrollides ja teadmusgraafides.
