Программа ставит себе задачей подготовку будущих исследователей и создателей новых моделей искусственного интеллекта, архитектур и алгоритмов машинного обучения, а также новых математических методов, позволяющих анализировать и прогнозировать их работу.
Программа сочетает в себе фундаментальное математическое образование и всестороннее изучение современных областей машинного обучения, наук о данных и компьютерных наук. Уже с младших курсов обучающиеся посещают зимние и летние школы по искусственному интеллекту, ведут научную работу и получают возможность участвовать в ведущих российских и зарубежных научных конференциях.
Учебный план программы практически совпадает с учебным планом программы Науки о данных. Отличие программы от НоД заключается в том, что она является чисто исследовательской и имеет сильный уклон в машинное обучение и искусственный интеллект.