Kognitiivne andmetöötlus viitab inimaju järgi modelleeritud arvutisüsteemide arendamisele. Algselt nimetati tehisintellektiks, kuid teadlased hakkasid 1990. aastatel selle asemel kasutama tänapäevast terminit, näitamaks, et teaduse eesmärk oli õpetada arvuteid mõtlema nagu inimmõistus, selle asemel et arendada tehissüsteemi. Seda tüüpi andmetöötlus ühendab tehnoloogia ja bioloogia, püüdes ümber kujundada aju, mis on üks tõhusamaid ja tõhusamaid arvuteid Maal.
Kognitiivse andmetöötluse juured ulatuvad 1950. aastatesse, mil arvutifirmad hakkasid esmakordselt arendama intelligentseid arvutisüsteeme. Enamik neist süsteemidest olid siiski piiratud, kuna nad ei saanud oma kogemustest õppida. Varasele tehisintellektile sai õpetada teatud parameetrite kogumit, kuid ta ei olnud võimeline ise otsuseid tegema ega olukorda arukalt analüüsima ja lahendust leidma. Entusiasm tehnoloogia vastu hakkas raugema, kuna teadlased kartsid, et intelligentset arvutit ei saa kunagi välja töötada.
Kognitiivteaduse suurte edusammude tõttu said arvutiintellektist huvitatud teadlased aga vaimustuses. Sügavam bioloogiline mõistmine aju tööpõhimõttest võimaldas teadlastel ehitada mõistuse järgi modelleeritud arvutisüsteeme ja mis kõige tähtsam – arvuti, mis suudaks oma süsteemi integreerida varasemad kogemused. Kognitiivne andmetöötlus sündis uuesti, 21. sajandi vahetusel töötasid teadlased välja arvuteid, mis töötasid suurema kiirusega kui inimaju.
Kognitiivne andmetöötlus ühendab närvivõrgu idee, sündmuste ja kogemuste jada, mida arvuti otsuste tegemiseks korraldab. Närvivõrk aitab kaasa arvuti teadmiste kogumisele olukorra kohta ja võimaldab teha teadlikke valikuid ning potentsiaalselt takistusest või probleemist mööda hiilida. Teadlased väidavad, et aju on teatud tüüpi masin ja seetõttu saab seda potentsiaalselt paljundada. Närvivõrkude arendamine oli suur samm selles suunas.
Kuna teadmiste hulk aju kohta kasvab ja teadlased katsetavad rohkem kognitiivset andmetöötlust, on tulemuseks intelligentsed arvutid. Näiteks nutikaid arvuteid, mis suudavad häälkäsklusi ära tunda ja nende järgi tegutseda, kasutatakse paljudes ettevõtete telefonisüsteemides. Kognitiivset andmetöötlust kasutatakse ka paljudes õhusõidukite ja paatide pardal olevates navigatsioonisüsteemides ning kuigi need süsteemid ei suuda sageli kriisiolukordadega toime tulla, saavad nad veesõidukit tavatingimustes kasutada.
21. sajandi vahetusel uskusid paljud teadlased, et kognitiivne andmetöötlus on lähituleviku lootus. Inimese aju arvutivormis kopeerimisega loodavad teadlased parandada inimeste tingimusi ja saada sügavamat arusaamist aju toidavad bioloogilistest reaktsioonidest. Arvutivõimelised arvutid hakkasid tekkima 1990. aastate lõpus, millele järgnesid lootused teadvusele.