Auch diese Variante von Prozesssystemen entstand als Weiterentwicklung der herkömmlichen CPU's des 20. und anfänglichen 21. Jahrhunderts. Probabilistische elektronische Prozesssysteme (PEPS; probabilistic electronic processing system) könnten am ehesten als "schlampige" Architektur bezeichnet werden, da ihre Miniaturisierung dazu führt, dass die Quantenphysik Rechenergebnisse und -operationen zufällig stört und ändert. Dies führt dazu, dass exakte Berechnungen mit einem PEPS gar nicht bzw. nur mit hohem programmiertechnischen Aufwand eingeschränkt möglich sind, was wiederum zu Lasten der Rechengeschwindigkeit geht. Trotzdem ist diese Prozesssystemgattung für lange Zeit erstaunlich erfolgreich gewesen, da sie eine wesentlich einfachere "unscharfe" Programmierung erlauben, was sich bei Entscheidungssystemen und den ersten Agentensystemen im späten 21. Jahrhundert vorteilhaft gegenüber herkömmlichen Rechnern auswirkte, wo häufig eine schnelle gute Lösung vor einer langsamen optimalen Lösung benötigt wurde. Manchmal ist jedoch diesen Systemen eine gewisse Irrationalität nachweisbar, welche sporadisch auftreten kann.

PEPS sind billig, aber nicht ganz so leicht zu erhalten, da sie inzwischen selbst im Niedrigkostenbereich von unscharfen optischen Netzen, den FOPN's, verdrängt werden. Es ist gesetzlich verboten, PEPS für Entscheidungssysteme in sicherheitskritischen Einrichtungen zu verwenden - auch wenn von nicht ganz gesetzestreuen Organisationen diese Vorlage aus Kostengründen als erste gebrochen wird. Ihre Entwicklungsarbeit ist ebenfalls nahezu abgeschlossen. Diese Prozessoren nutzen als Speicherarten hauptsächlich EMRAM, manchmal auch PRAM.