Kognitivní architektura je návrh inteligentních agentů. Navrhuje (umělé) výpočetní procesy, které se chovají jako určité kognitivní systémy, nejčastěji jako člověk, nebo se chovají inteligentně podle nějaké definice. Je to nadmnožina obecných agentových architektur. Termín architektura zahrnuje přístup, který se pokouší modelovat nejen chování, ale také strukturální vlastnosti modelovaného systému.
Mezi výzkumníky kognitivních architektur je běžné přesvědčení, že pochopení (lidských, zvířecích nebo strojových) kognitivních procesů znamená schopnost je implementovat do pracovního systému, i když názory na to, jakou formu takový systém může mít, se liší: někteří výzkumníci předpokládají, že to bude nutně symbolický výpočetní systém, zatímco jiní argumentují alternativními modely, jako jsou konektionistické systémy nebo dynamické systémy. Kognitivní architektury lze charakterizovat určitými vlastnostmi nebo cíli, a to následovně, i když neexistuje obecná shoda ve všech aspektech:
Je důležité si uvědomit, že kognitivní architektury se nemusí řídit přístupem k poznávání shora dolů (viz design shora dolů a zdola nahoru).
Kognitivní architektury mohou být symbolické, konektionistické nebo hybridní. Některé kognitivní architecures nebo modely jsou založeny na sadě obecných pravidel, jako např. Jazyk pro zpracování informací (např. SOAR založený na jednotné teorii poznávání nebo podobně ACT). Mnoho z těchto architektur je založeno na analogii-mysl-je-jako-počítač. Naopak subsymbolické zpracování žádná taková pravidla a priori nespecifikuje a spoléhá na vznikající vlastnosti zpracovatelských jednotek (např. uzlů). Dalším rozdílem je, zda je architektura centralizovaná s neuronovým korelátem procesoru v jeho jádru, nebo decentralizovaná (distribuovaná). Decentralizovaná příchuť, se stala populární pod názvem paralelní distribuované zpracování v polovině 80. let a konektonismus, hlavním příkladem jsou neuronové sítě. Dalším problémem návrhu je navíc rozhodnutí mezi holistickým a atomismem, nebo (konkrétněji) modulární strukturou. Analogicky se to vztahuje i na otázky reprezentace znalostí.
V tradiční umělé inteligenci je inteligence často programována shora: programátor je tvůrce, něco vytvoří a vdechne tomu svou inteligenci. Biologicky inspirované výpočty naopak někdy zaujímají decentralizovaný přístup zdola nahoru; bio-inspirované techniky často zahrnují metodu specifikace sady jednoduchých obecných pravidel nebo sady jednoduchých uzlů, z jejichž interakce vychází celkové chování. Doufá se, že se bude vytvářet složitost, až bude konečným výsledkem něco výrazně složitého (viz složité systémy).