应用人工智能指试图创造出以前只能通过人类认知才能完成任务的机器。机器学习指无需显式编程即可让计算机学习。机器学习是基于机器能够通过重复的过程进行学习和适应的理念，人工智能概念更宽泛，即机器可以智能地执行任务。两者相互重叠的优势正渗入高等教育，如常见的学习管理系统、学生信息系统、办公效率应用程序、图书馆和招生服务、自动字幕系统以及移动产品等。
尽管人工智能尚未实现自我意识，即自主操作能力，但它能够支持人类日常和重复性的低阶认知任务。此外，这些系统可以随着时间的推移“学习”，提高它们的准确性、速度和保真度。人工智能和机器学习教育应用能够赋能教育，助力教育有效发展。如西北大学的自动聊天机器人整合入在线学习系统，回答学生和教师提出的问题。再如，俄克拉荷马大学智能聊天机器人 Bizzy 项目。为了跟踪日益增长的人工智能项目数据库，俄克拉荷马大学开发了人工智能注册项目支持跨机构合作，并在人工智能领域定位和跟踪赠款。
类似的，机器学习应用程序可以为机构提供有关学生成功指标的重要数据，如宾夕法尼亚州立大学利用机器学习算法预测学生成绩。许多此类项目实现了其初始投资的重大回报。例如，专门开发聊天机器人可能需要投入大量的时间和资源，但这种投资会产生回报，即延长大学的工作和运营时间，满足全天候、全年无休的人们的需求。
同样，机器学习应用程序可能允许大学提供学生成功指标的重要数据。人工智能元素已嵌入测试生成器、剽窃检测系统、可访问性产品，甚至是常见的文字处理器和演示产品中。如在线学习系统使用人工智能技术，可以识别和标记有潜在学术风险的学生。新兴的课件产品( 包括测量学生表现指标的算法) 定制了自适应学习路径，每个学生都能获得满足其需求的学习体验。然而，高等教育采用这些技术还存有争议。这些新兴技术、隐私、道德规范和学生数据访问之间的微妙平衡仍是有争议的话题。
实践案例：
（1）通过AI增强客户支持:在内部构建一个Canvas支持的聊天机器人西北大学（Northwestern University）利用Watson AI服务开发了自己的客户定制的聊天机器人来支持Canvas。学生和教师可以使用Canvas知识库的智能链接找到常见问题的答案，甚至可以通过聊天机器人直接生成帮助桌面台票。
（2）人工智能聊天机器人示范项目澳大利亚格里菲斯大学（Griffith University）开发了一款名为Sam的人工智能聊天机器人，学生可以用它来回答各种各样的问题并得到支持。使用最新的技术，该系统可以自学学生常用的搜索词类型。整个大学都在利用这个系统来支持各种学生服务，包括图书馆、餐饮服务和学术活动计划。
（3）Bizzy人工智能聊天机器人这项技术于2017年推出，使用安装在俄克拉荷马大学（University of Oklahoma）学生宿舍Alexa Dots，现已发展到包括各种图书馆服务，可以使用基于人工智能的聊天机器人服务访问。这项技术不仅改变了搜索和发现的过程，而且还被学校招生部门用来招收学生。
（4）学生对大型课程的意见反馈 宾夕法尼亚州立大学（Penn State University）正在使用机器学习来训练“学生信息系统”中的学生记录。利用这些数据，宾夕法尼亚州立大学开发了一种预测算法，可以帮助预测学生在即将到来的学期中的表现。
（5）使用人工智能生成字幕 德克萨斯州立大学（Texas State University）开发了一种使用人工智能为视频自动添加字幕和创建文本的流程。该服务利用了基于云的从文本到语音技术，如Watson、Azure和AWS。其结果是，这项服务的成本仅为人工系统的一小部分，在某些情况下，其精确度接近于人工系统。
（6）Responsible Operations:图书馆中的数据科学、机器学习和人工智能OCLC与一个咨询小组合作，还有70多名图书管理员和其他专业人士为图书馆制定研究议程，以参与数据科学、机器学习和人工智能。结果，Responsible Operations为解决采用这些方法所面临的技术、组织和社会挑战提供了技术路线图。