2010年吴恩达加入谷歌开发团队XLab，其领导谷歌XLab团队斥巨资打造的谷歌大脑项目，在谷歌内部推动深度学习算法，也被外界誉为“谷歌大脑之父”，创建谷歌大脑项目。同年6月，吴恩达领导谷歌科学家，用16000台电脑搭建模拟了一个人脑神经网络，并向这个网络展示了1000万段随机从Youtube上选取的视频。结果，这个系统在没有外界干涉的条件下，自己认识到“猫”是一种怎样的动物，并成功找到了猫的照片，识别率为81.7%，成为“深度学习”领域的经典案例。