Toimintojen valinta on prosessi, johon kuuluu, miten suunniteltu älykäs järjestelmä reagoi tietyn ongelman viereen. Se on yleensä ala, jota tutkitaan psykologiassa, robotiikassa ja tekoälyssä. Toimintojen valinta on synonyymi päätöksenteolle ja käyttäytymisvalinnalle. Kerätyt tiedot tutkitaan ja eritellään, jotta niitä voidaan mukauttaa keinotekoisiin järjestelmiin, kuten robotiikkaan, videopeleihin ja tekoälyohjelmointiin.
Suuri osa biotieteiden tiedoista voidaan havaita ja kokeilla vaihtelevan vasteen aikaansaamiseksi. Kaikilla elävillä olennoilla on oma vaistomainen reaktionsa ruokaan, saalistajiin ja puolisoihin. Hallitun ympäristön luominen, jossa tutkittujen eläinten havaitaan aina tekevän erilaisia ratkaisuja eri ongelmiin, tarjoaa tutkijoille ja ohjelmoijille perustan tutkimuksensa etenemiselle. Tämä puolestaan on johtanut tutkijoita ja ohjelmoijia yrittämään luoda nämä vaistomaiset vastaukset hallitulla tavalla.
Tutkijoille ja ohjelmoijille yleisimmät toimintavalinnassa käytetyt kysymykset keskittyvät siihen, mitä tehdä sen jälkeen ja mitä tapahtuu seuraavaksi. Vastaukset puolestaan voidaan kierrättää uuteen erään kokeellisia toimintoja. Ensisijaisia esimerkkejä toimintavalinnasta löytyy peleistä ja tekoälyohjelmoinnista. Tietokonepeleissä se löytyy ensimmäisen persoonan ampujista (FPS), kuten Halo ja Counter-Strike. Creatures, lemmikkipohjainen peli, käyttää tekoälymoottoria, joka voi tehdä omia päätöksiään sopeutumalla tehtäviin.
Toimintojen valinnasta tekee ainutlaatuisen kentän se, että on aina noudatettava tiukkoja ohjeita, jotta saadaan riittävä data. Opas perustuisi aina aiheeseen, joka on kuvattu ihmisestä tai eläimestä. Useimmat, elleivät kaikki tutkijat ja ohjelmoijat, aihe on aina sijoitettava paikkaan, jossa ympäristö on arvaamaton ja muuttuu jatkuvasti. Myös aiheen on reagoitava ajoissa, kun hän suorittaa useita tehtäviä. Sen on myös oltava vuorovaikutuksessa todellisten elävien ihmisten kanssa saadakseen satunnaistamistekijän.
Näiden monia satunnaisia tekijöitä ja tiukkoja ohjeita noudattaen tutkimus ei lopu koskaan, koska jokaiselle kokeelle on aina eri olosuhteet. Yksi ensisijainen tekijä, joka saa tutkijat ja ohjelmoijat tutkimaan tätä alaa intensiivisesti, on vasteaika. Jokaisella onnistuneella kokeella, jossa kohde on oppinut toiminnon, esiin tulee erilainen toimintatapa. Tämä puolestaan tekee aiheesta monimutkaisemman verrattuna edelliseen versioon.