行为主义（actionism）学派也被称为进化主义（evolutionism）学派或控制论学派（cyberneticsism）。该学派认为人工智能源于控制论；认为智能行为无须知识、表示及推理，是在主体与外部环境相互作用的基础上完成的，通过对环境反馈的自主感知做出相应的行为。从进化的角度理解行为主义，生命体在进化过程中不断变异，环境会对这些变异进行选择，淘汰不适应环境的变异，让更适应环境的变异繁衍下去。遗传算法便是基于此思想的经典算法。

　　行为主义模拟动物的行为，在大脑不主动干预的情况下，依靠四肢和关节的协调针对环境的变化进行变化。行为主义将智能看作是有机体适应环境变化的各种反应的组合，是一种通过较低层认识来形成较高层认识的模式。行为主义需要不同的行为模块与环境交互，如通过视觉模块（如眼睛）可以看见环境中变化的图像，通过听觉模块（如耳朵）可以感受环境声音等，通过不同的模块可以观察环境特征，并产生复杂的应对行为，从而自下而上地通过“感知-行动”的方式实现智能。

　　行为主义的理论目标在于预见环境的变化和控制行为，研究重点集中在现实世界中可以自主执行各种任务的物理系统。有的观点甚至认为人类的绝大多数行为并没有对应的高层次概念，就好比有些反应仅仅是条件反射，如武打，长期的训练形成了应对敌方击打的条件反射，这种反应只是低层次的运动而已，根本用不上通过高层次概念所形成的成套的拳路。

　　行为主义的代表作是布鲁克斯在美国麻省理工学院人工智能实验室研发的机器人 Genghis[82]，其研究的目的是提升机器昆虫的智能。Genghis是一个像昆虫一样能6足行走的机器人实验系统，由150个传感器和23个执行器构成。它具有基于“感知-动作”模式的反应性机器人体系结构，支持机器人对周围的世界做出反应，使其在自然环境下具有灵活的防碰撞和漫游行为能力，因此被看作是新一代的“控制论系统”。

　　Genghis的设计灵感来自昆虫。这些昆虫的大脑功能有限，但昆虫的一些能力却很强大。为了模仿昆虫的这种特征，Genghis没有中央控制器管理机器人中所有可能的功能，取而代之的是每条腿都有独立的内置传感器，可以感应出行进中遇到的各种障碍，并知道如何根据传感器的反馈在不同情况下做出反应。Genghis所有腿之间的协调目标是完成走路的动作，从而实现机器人的正常运动。这些协调过程独立存在，始终运行，并在感受到先决条件成立时触发。由此可以看出，Genghis虽然不具有人类理解、推理和规划能力，但其应付复杂环境的能力却大大超过了以往的许多机器人。

　　实际上，行为主义追求的就是自主性，具体包括4个方面：①自治性：智能主体运行时不直接由人或其他物体控制，它对自己的行为和内部各要素有一定的控制权。②社会能力（可通信性）：智能主体能够与其他主体进行信息交换。③反应能力：智能主体对环境的感知和影响，可通过多个模块感知所处的环境，并通过行为改变环境。④自发行为：智能主体的行为应该是主动、自发的。因此,可以将行为主义的研究重点理解为是在寻求合理的协调机制。

　　人们经常提到的热门话题，如发现算法、推荐算法、行走机器人、路径规划技术等均为行为主义所擅长的领域。