La materia prima de los sistemas expertos es el conjunto de los razonamientos que, por naturaleza, están sujetos a revisión.

En 1969, el genetista, Joshua Lederberg y los expertos en IA E. Feigenbaum y E. Buchanan se asociaron para resolver en forma automática. por computadora, el problema de inferir la estructura molecular de un compuesto químico, a partir de la información facilitada por un espectrofotómetro de masas, problema que hasta entonces requería del trabajo de químicos analíticos expertos. El problema lo resolvieron mediante un programa llamado DENDRAL, inspirada en la simplificación de soluciones posibles realizada por los expertos —en este caso lo que los químicos analíticos sabían de los patrones picos en el espectro. Así surgió el campo de los sistemas expertos, sistemas intensivos en conocimiento cuyo funcionamiento obedece a un gran número de reglas que simplifican en algoritmos la experiencia derivada de conocer con la intuición, agudeza y precisión.

Más tarde, los científicos referidos desarrollaron un programa para encontrar infecciones de la sangre, más complejo que el anterior, ya que en él no había un modelo teórico general del cual deducir las reglas, sino que debían formularse por medio de un diálogo con los expertos reales, quienes, a su vez, las habían adquirido de sus experiencias con casos particulares.

Representación artística de los sistemas expertos (Mark Wilson, 1978).

El poder de predicción de los sistemas expertos quedó demostrado cuando, en 1980, PROSPECTOR aconsejó horadaciones exploratorias en un sitio descartado por varios geólogos, ya que estaba rodeado de antiguas perforaciones y minas. El programa contenía, en forma de reglas, el conocimiento de nueve expertos, y dio con éxito con un depósito importante de molibdeno, elemento básico para fabricar anticorrosivos. La importancia de concretar el conocimiento y, en cierta forma, la intuición se hicieron evidentes al surgir un novedoso método para efectuar deducciones lógicas, llamado de resolución. Este método fue eficaz en la prueba automática de teoremas y se basa en escribir todas las afirmaciones que definen un problema y las conclusiones intermedias que se deriven, en una fórmula especial llamada "cláusula".

Como una rama de la cibernética, los sistemas expertos se apoyan en este dictum: razonar es calcular. Los sistemas expertos, al igual que las redes neuronales y, en particular, la robótica estimularon el enfoque sistémico, contrario al enciclopedismo.

Así, para probar el resultado de una lista de cláusulas, se supone la negación de lo que se desea demostrar y se intenta obtener una contradicción, al añadir a esa negación alguna cláusula de la lista que permita "resolverla" por cancelación de las contradicciones. La deducción se convierte en algo puramente mecánico. Sin embargo, debido a la explosión combinatoria, como sucede en la realidad, en cada paso sólo podían resolverse pocas cláusulas de listas larguísimas de afirmaciones iniciales, por lo que el problema resultaba intratable. Entonces, en 1971, el investigador Robert Kowalski probó que algunas reglas bastante sencillas permiten eliminar la mayoría de las "resoluciones" que no interesan para la prueba en curso, con lo que se reduce en forma notable el número de casos que es preciso examinar. Al mismo tiempo, el francés Alain Colmerauer describió una forma automática, mediante la cual no sólo era posible representar las afirmaciones a través de estructuras arborescentes sino manipularlas por medio de reglas simples, tanto para el análisis como para la generación de nuevas afirmaciones.

Después, junto con Phillipe Roussel, Kowalski y Comerauer escribieron PROLOG, un lenguaje de programación basado en técnicas de resolución a manera de estructuras arborescentes. Éste fue el primer programa, hipercibernético, aunque no se impuso de inmediato, pues en ese entonces se prefería usar LISP y FORTRAN.