圖靈機

圖靈可識別(Turing-recognizable)

想像一位保鏢,他正確地放進俱樂部的每位會員,但面對非會員時,有時只是永遠盯著對方的證件、從不說「不」。他從不錯放任何人,也從不把會員錯擋在外,卻可能對局外人無止盡地僵住。圖靈可識別語言就是某台機器像這位保鏢般處理的語言:它接受每個屬於的字串,但對不屬於的字串,它可能拒絕,也可能就此永遠迴圈。

形式上,語言 L 是圖靈可識別的,若存在一台圖靈機 M,使 M 恰好接受(停在 q_accept)L 中的字串,而對每個不在 L 中的字串,機器要嘛拒絕、要嘛永遠運行。唯一的承諾關乎成員:每個成員終究會被接受。沒有承諾的部分關乎非成員:機器被允許永遠不給明確的「不」。所以若你對某字串跑 M 而它接受了,你就得知該字串在 L 中;但若它還沒接受,你不能斷定它不在 L 中,因為它也許稍後才接受,也許永遠迴圈。

圖靈可識別是這部分理論中最廣的自然類別,而且嚴格大於可判定類:有些語言可識別卻不可判定,通用語言 A_TM 就是標準例子。較舊的名稱是遞迴可枚舉(recursively enumerable, r.e.),因為這樣的語言恰好是某台機器能逐一列出的語言,雖然不一定按順序、也不一定列得完。誠實的結語:可識別之所以確實弱於可判定,正是因為那被允許的迴圈;半判定一個問題是真實但有限的進展。

由「機器 M 接受字串 w」之配對 (M, w) 所組成的集合是圖靈可識別的:一台通用機器只要模擬 M 跑 w,若 M 接受就接受。但若 M 對 w 迴圈,模擬也跟著迴圈,所以識別器不給答案。這個語言可識別卻不可判定。

可識別:成員總被接受;非成員可能永遠迴圈。

可識別嚴格弱於可判定。接受確認了屬於,但(目前為止)未接受永遠無法確認不屬於,因為機器也許只是還需要更多時間,或者永遠迴圈。

又称
recognizablerecursively enumerabler.e.RE圖靈可識別遞迴可枚舉