A valószínűségi automata olyan eszköz vagy rendszer, amelyben az egyik állapotból a másikba való átmenet véletlenszerű bemeneti jelek függvényében vagy az előző állapotok sorrendjétől függően történik.
A valószínűségszámító automatát elsősorban a tanulási folyamatban használják bonyolultabb viselkedés bemutatására, amelyek reakciói nehezen előre jelezhetők, például két utca kereszteződésében működő automatikus forgalomirányító rendszerek.