Почну з того, що із Вікіпедією в цьому питанні буде складно сперечатися. Це ресурс, який з'являється в ґуґлі першим на запит deep learning, і цю статтю переглядає досить багато людей. Та перейдімо до доступних методів аналізу.
ГРАК
Корпус не допомагає: три результати за запитом "глибинне навчання" й ті самі три результати за запитом "глибоке навчання". Ці результати немає сенсу аналізувати й порівнювати, бо це навіть близько не узус і не вибірка.
GOOGLE
Доведеться звернутися до менш надійного Google. Знову маємо приблизно однакові результати: 12 сторінок результатів на запит "глибинне навчання" й 14 сторінок результатів за запитом "глибоке навчання". Спробую порівняти джерела на перших двох сторінках.
За глибинне навчання: Вікіпедія, онлайн-курси Prometheus, КУБГ, ВНТУ, КШЕ, ХДМА, онлайн-курси ED-ERA, Віртуальний центр цифрової науки, словник glosbe, Запорізька Політехника, Британська рада, ЗНУ тощо.
За глибоке навчання: видавництво Пітер Прес, Научний журнал Интернаука, сайт evergreens.com.ua, НУ"ЛП" і ще декілька неясних видань.
Хоч я і поважаю Львівську політехніку, але тут вона, очевидно, в меншості. Можна зробити висновок, що в науковому узусі більше прижилося "глибинне навчання", а в загальному узусі використовуються обидва словосполучення, хоч Вікіпедія перехиляє його в бік "глибинного навчання". Якби я станом на зараз обирав, яке використовувати словосполучення, я би обрав глибинне навчання.
Словник
Словник не допомагає. Глибинний і глибокий часто мають взаємозамінні значення. Не можна чітко сказати, яке з них більше пасує. Орієнтуватися таки доведеться на узус. З іншого боку, у визначенні deep learning йдеться про шари, і слово "глибинний" використовується поруч із "шарами" в інших контекстах:
Знання будови глибинних шарів Землі допомагає вивчати розміщення різних мінеральних корисних копалин в її надрах (Наука і життя, 1, 1957, 22);
Думаю, всі факти свідчать на користь "глибинного навчання".