圖靈機的語言(language of a Turing machine)
每台機器,憑其行為,都劃出一組字串:它說「是」的那些。圖靈機的語言(language of a Turing machine)正是那一組:機器接受的所有輸入字串。正如 DFA 的語言是它停在接受狀態的那些字串,圖靈機的語言是它終究停在 q_accept 的那些字串。它是機器「成員政策」的具體化身。
形式上,圖靈機 M 的語言,寫作 L(M),是輸入字母表上所有使 M 接受 w(M 對 w 的計算停在 q_accept)的字串 w 之集合。關鍵的細微之處在於「不」在 L(M) 中的字串會怎樣:機器可能停機並拒絕它們,也可能對它們永遠迴圈。兩種行為與同一個 L(M) 並不衝突,因為 L(M) 只由「哪些字串被接受」來定義,對於未被接受的字串是被拒絕還是被迴圈,它隻字未提。某語言等於某機器的 L(M),當且僅當它是圖靈可識別的。
L(M) 是個別機器與理論所研究之抽象語言之間的連結。若 M 恰好是判定器(總會停機),那麼對不在 L(M) 中的字串機器一定會拒絕,L(M) 便可判定;若 M 只是識別器,L(M) 可識別但也許不可判定。同一個語言可以是許多不同機器的 L(M),有快有慢、有判定器有非判定器,這正是為什麼 L(M) 的性質(它含有什麼)與 M 的性質(它有幾個狀態)是截然不同的事,這個區別正處於 Rice 定理的核心。
若 M 恰好在 a 的長度為 2 的次方時接受該字串,對 a、aa、aaaa、... 停機並接受,則 L(M) = {a^(2^k) : k >= 0}。M 對例如 aaa 是拒絕還是迴圈,都不改變 L(M);L(M) 完全由被接受的字串決定。
L(M) = M 接受的字串集合,不論它對其餘字串做什麼。
L(M) 只由接受來定義。兩台有相同 L(M) 的機器,對非成員的行為可能完全不同(一個拒絕、一個迴圈)。某集合是某 L(M),當且僅當它是圖靈可識別的。