Makine öğrenimi (MÖ) genel olarak üç kategoriye ayrılır:
1) Denetimli Öğrenme: Bu, bir algoritmanın etiketli veri setlerini kullanarak çıktıları tahmin etmeyi öğrendiği bir yapay zekâ (YZ) yöntemidir.
Örnekler arasında doğrusal regresyon, regresyon ağaçları, doğrusal olmayan regresyon, Bayes doğrusal regresyonu, polinom regresyonu ve destek vektör regresyonu bulunur.
2) Denetimsiz Öğrenme: Etiketlenmemiş veriler üzerinde çalışan ve verilerdeki gizli yapıları veya kalıpları keşfetmeye çalışan bir YZ yöntemidir.
Örnekler arasında k-ortalamaları ile kümeleme, hiyerarşik kümeleme, anormallik tespiti, sinir ağları, temel bileşen analizi, bağımsız bileşen analizi, a-priori algoritması ve tekil değer ayrıştırması yer alır.
3) Takviyeli Öğrenme: Bu yöntem, bir ajanın çevresinden aldığı geri bildirimlere (ödüllere) dayanarak optimal eylemleri öğrenmesini sağlar. Ajan, deneme yanılma yoluyla hangi eylemlerin daha yüksek ödül getirdiğini keşfeder. Bu süreçte kullanılan Q öğrenme, ajanın alacağı her eylem için beklenen ödülü tahmin etmeye yarayan bir algoritmadır.