Глубокое обучение использует большие объемы данных для аппроксимации сложных функций, входные и выходные данные которых сильно отличаются (например, изображение на входе и строка текста с описанием этого изображения на выходе; или рукопись на входе и читающий их естественно звучащий голос на выходе; или, еще проще, связывание изображения золотистого ретривера с флагом, сообщающим: «Да, здесь есть золотистый ретривер»). Подобные возможности позволяют создавать программы с функциональностью, доступной ранее исключительно людям.