AI（人工知能）は、人間のような知的行動ができるコンピュータシステムの総称です。問題解決、判断、推論、会話など多様な知的活動を実行します。機械学習、深層学習、ルールベースシステムなど、様々な技術を含む広い概念です。
機械学習は、プログラムを明示的に書かずにデータから自動でパターンを学ぶAIの技術です。大量のデータを与えることで、モデルが自ら規則性を発見し予測や分類を行います。統計学とコンピュータ科学を組み合わせた手法です。
AIは傘概念で、チェスAIなどルールベースのシステムも含みます。一方、機械学習は「データから学ぶ」という特定の手段を指します。使う場面では、AIは広く知能システム全般、機械学習は大量データを活用する予測・分類タスク。ニュアンスでは、AIは人間らしい知能、機械学習は統計的学習を強調します。
概論や全体を話すなら「AI」。具体的な学習・予測技術を指すなら「機械学習」。データ活用の話題なら機械学習、人間らしさを強調したければAIを使い分けましょう。