通过类比人类发展过程中的里程碑事件，认知推理关注如何从原始信号（视觉、听觉、触觉或多模态）中展现“小数据，大任务”的类人学习能力，以实现对复杂物理世界和社会交互的精准建模，推动实现新一代强人工智能。

认知推理是一个高度交叉的前沿方向，融汇了计算机科学、统计学、发展心理学、人类学、语言学、神经科学等最前沿的发现与实验手段。主要研究内容包括：可供性、功能性、直觉物理、因果推理、工具与模仿、非言语沟通、意图、有生性、心智理论、抽象推理、效用、可解释性AI和通信与沟通等。

本方向由朱松纯教授领衔，具有高度的国际视野与广泛的国际合作。曾牵头多项美国DARPA、ONR MURI等基础科研项目，关注复杂的认知推理问题。团队成果发表在包括Science Robotics等多个国际顶刊中，被Science主页头条刊登。研究成果曾被焦点访谈、人民日报、新华社、中国日报、MIT Tech Review、IEEE Spectrum、Smithsonian等国内外媒体广泛报道。