Prediktívne učenie je technika strojového učenia, pri ktorej sa agent snaží vytvoriť model svojho prostredia tým, že skúša rôzne akcie za rôznych okolností. Využíva pritom poznatky o účinkoch, ktoré sa javia, že jeho akcie majú, a mení ich na plánovacie operátory. Tie umožňujú agentovi cieľavedome konať vo svojom svete. Prediktívne učenie je jedným z pokusov o učenie s minimom vopred existujúcej mentálnej štruktúry. Mohlo byť inšpirované Piagetovým opisom toho, ako si deti vytvárajú poznatky o svete prostredníctvom interakcie s ním. Kniha Garyho Dreschera „Made-up Minds“ bola pre túto oblasť zásadná.
Ďalšou novšou teóriou prediktívneho učenia je pamäťovo-prediktívny rámec Jeffa Hawkinsa, ktorý je uvedený v jeho knihe On Intelligence.