Neuromorfne andmetöötlus on aju ehitust jäljendav riist- ja tarkvaralähenemine. Selle asemel et liigutada andmeid taktidena eraldi mälu ja protsessori vahel, töötavad kunstlikud neuronid ja sünapsid paralleelselt ning reageerivad ainult sündmustele, mida nimetatakse impulssideks. See tõotab väga väikest energiatarvet, näiteks andurites või robotites. Tuntud uurimiskiibid on Intel Loihi ja IBM TrueNorth; laialdane kommertskasutus on alles algstaadiumis.
Tehisnärvivõrgud (artificial neural networks, ANN) on arvutusmudelid, mis koosnevad paljudest ühendatud üksustest („neuronitest“), mis on paigutatud kihtidesse ja töötlevad sisendeid kaalutud ühenduste kaudu. Treenimise käigus kohandatakse kaalusid samm-sammult näidete põhjal, tavaliselt tagasilevi (backpropagation) abil. ANN-id on süvaõppe alus ja annavad jõudu pildituvastusele, kõnetuvastusele ning suurtele keelemudelitele. Hoolimata bioloogilisest eeskujust töötavad need palju lihtsamalt kui inimese aju.
Rakendusspetsiifiline integraallülitus (ASIC) on kiip, mis on loodud ühe kindla ülesande jaoks, mitte üldotstarbeliseks arvutamiseks nagu protsessor (CPU). TI valdkonnas on ASIC-id kohandatud närvivõrkude arvutustele – üks näide on Google’i tensortöötlusüksused (TPU). Selle ülesande puhul töötavad nad kiiremini ja energiatõhusamalt kui üldotstarbelised kiibid, kuid nende arendamine on kallis ja neid on raske uute töökoormustega kohandada.
Kvantarvutus kasutab kvantfüüsika efekte, nagu superpositsioon ja põimumine, et arvutada kubittidega klassikaliste bitide asemel. Suuri kiiruseeliseid oodatakse teatud ülesannete puhul, näiteks molekulide simuleerimisel, mõnede optimeerimisprobleemide lahendamisel või tänapäevaste krüpteerimismeetodite murdmisel. Masinad on aga veel veaaldid ja neid kasutatakse enamasti teaduses ja pilootprojektides (seisuga oktoober 2026). Tänapäevastes TI-rakendustes ei mängi kvantarvutus praktiliselt veel mingit rolli.
Kognitiivne andmetöötlus (cognitive computing) on koondmõiste süsteemidele, mis peaksid jäljendama inimmõtlemise protsesse, nagu keele mõistmine, arutlemine ja kogemusest õppimine, et toetada inimeste otsuseid. Termin sai laialt tuntuks 2010. aastatel peamiselt IBM Watsoni kaudu. See ühendab selliseid meetodeid nagu loomuliku keele töötlus, masinõpe ja teadmuse esitamine; täna räägitakse selle asemel sagedamini TI-assistentidest või keelemudelitest.
