Målet är att se om en dator kan slå fyra av de bästa spelarna i varianten av poker känd som no-limit heads-up Texas hålla dem.
I en liknande turnering 2015 vann människorna.
Algoritmen kunde anpassas för användning inom medicin, cybersäkerhet, företag och militären, dess skapare sade.
Matcherna - dubbade Hjärnor mot artificiell intelligens - hålls under 20 dagar på Rivers Casino i Pittsburgh.
De fyra mänskliga spelarna matchas mot Libratus, ett program för artificiell intelligens som utvecklats vid Carnegie Mellon Universitys (CMU) skola för datavetenskap.
Den använder algoritmer som byggts över 15 miljoner kärntimmar av beräkning vid Pittsburgh Supercomputing Centre för att analysera reglerna för poker.
Tittare kan titta på hela evenemanget live på video-streaming spel webbplats Twitch, där det kommer att finnas en ström för var och en av de mänskliga spelarna:
Spelarna tävlar om andelar av en $ 200,000 (Â £ 1622.000) pris, medan CMU forskare hoppas på att sätta ett nytt riktmärke för artificiell intelligens.
– Sedan de första dagarna av AI-forskning har det varit ett kraftfullt mått på framsteg inom området, säger Tuomas Sandholm, professor i datavetenskap på Carnegie Mellon.
"Det uppnåddes med schack 1997, med Jeopardy 2009 och med brädspelet Go förra året.
"Poker utgör en mycket svårare utmaning än dessa spel, eftersom det kräver en maskin för att fatta extremt komplicerade beslut baserat på ofullständig information samtidigt kämpa med bluffar, långsamt spel och andra knep."
En liknande tävling 2015, med ett datorprogram dubbade Claudico, misslyckades med att slå människorna, med forskare som drog slutsatsen att de 80 000 händer den hade spelat hade visat sig vara för få för att etablera sin överlägsenhet.
Den här gången kommer det att finnas 120.000 händer.
Claudico gjorde också några uppenbara bluffar som de hade kunnat utnyttja, sade spelarna.
Denna gång runt, AI kommer att kunna bluffa med exakt beräknade värden för att balansera risk och belöning.
Det kommer också att kunna distribuera slumpmässiga rörelser på ett sätt som mänskliga spelare skulle ha stora svårigheter att göra.
Forskarna hoppas att det kan förbrylla mänskliga motståndare, med ovanliga strategier som att göra små satsningar eller massiva överbets.
Spelaren Jason Les sa om den nya tävlingen: "Jag är mycket glad att se hur denna senaste AI är."
"Jag tyckte att Claudico var svårt att spela; att veta de resurser och idéer som Dr Sandholm och hans team har haft tillgängliga i 20 månader sedan den första tävlingen, jag antar att denna AI kommer att vara ännu mer utmanande."
Att lösa det komplexa pokerspelet hade många verkliga tillämpningar, sade dr Sandholm.
"Att utvidga AI till verkliga beslutsfattande, där detaljer är okända och motståndare aktivt reviderar sina strategier, är i grunden svårare än spel med perfekt information eller frågesvar system," säger Nick Nystrom, forskningsledare på Pittsburgh Supercomputing Center.
"Det är här det verkligen blir intressant."
Ett ovanligt pokerspel äger rum i Pittsburgh, ställer mänskliga spelare mot ett artificiell intelligens program.