استدلال استنتاجی
در منطق بدست آوردن یک گزاره از دنباله‌ای از یک مجموعه گزاره‌ها است. دنبالهٔ گزاره استفاده شده مفروضات و گزارهٔ بدست آمده نتیجه نامیده می‌شود. استدلال یا گواه آوردن قیاسی، منطق قیاسی نیز نامیده می‌شود. این روش استدلال کردن یا گواه آوردن از بحث‌های قیاسی به دست می‌آید. در این گونه بحث، تلاش می‌شود تا نشان داده شود که نتیجه به‌طور بایسته و ضروری، از مجموعه‌ای از پیش فرض‌ها یا فرضیه‌ها به دست می‌آید. بحث قیاسی هنگامی معتبر است که نتیجه به‌طور بایسته و ضروری، از پیش فرض و فرضیه به دست آید. گواه آوری یا استدلال قیاسی در کنار گواه آوری استقرایی (inductive reasoning)، یکی از دو روش رایج در شناخت و رسیدن به دانایی یا معرفت است.
استدلال عقلانی
مسائلی از این دست در بینایی کامپیوتر به وجود می‌آیند. به عنوان مثال هنگام نگاه کردن به عکس حمام (شکل ۱)، برخی از اقلامی که کوچکند و تنها قسمتیشان دیده می‌شود، مثلاً حوله یا لوسیون بدن، با توجه به اشیاء پیرامون (توالت، رو شور، وان حمام) که هدف اتاق را نشان می‌دهند، قابل تشخیص هستند. در صورتی که در یک تصویر جدا شده شناسایی آن‌ها دشوار خواهد بود. در مورد فیلم‌ها کار به مراتب سخت‌تر می‌شود. برخی از فیلم‌ها حاوی صحنه‌ها و لحظاتی است که نمی‌توان آن‌ها را تنها از طریق مطابقت دادن الگوهای ذخیره شده با تصاویر درک کرد. به عنوان مثال، برای درک زمینه فیلم، لازم است که بیننده نیات شخصیت‌ها را استنباط نموده و با توجه به رفتار آن‌ها فرضیاتی را در نظر داشته باشد. در حال حاضر، ساخت و مدیریت برنامه ای که وظایفی همچون استدلال، یعنی پیش‌بینی اعمال شخصیت‌ها، را انجام دهد غیرممکن است. بیشترین کاری که می‌توان انجام داد عبارت است از شناسایی اعمال پایه و دنبال کردن شخصیتها.