Wat is een formele taal en hoe verschilt deze van de natuurlijke? Hoe is het gevormd? Wat kan worden toegeschreven aan formele talen? En wat wordt gebruikt om het aan te duiden?
Karakterisering van formele talen
Dit is de naam van de groep kunstmatige talen diegekenmerkt door precieze regels met betrekking tot de constructie van uitdrukkingen, evenals hun begrip. Formele talen omvatten systemen die worden gebruikt voor toegepaste doeleinden. Ze zijn gebouwd in overeenstemming met duidelijke regels, bieden een consistente, compacte en nauwkeurige weergave van de relaties en eigenschappen van het bestudeerde onderwerpgebied of gesimuleerde objecten. De betekenis en betekenis van de gebruikte tekens kan niet veranderen van sommige pragmatische kenmerken (gebruikscontext). Dit is mogelijk vanwege de aanwezigheid van regels voor syntactische transformatie en semantische interpretatie in formele talen. Vaak worden ze gebouwd met behulp van wiskunde als basis. Vanwege het feit dat hierin gedurende de hele periode van ontwikkeling verschillende symbolische notaties werden gebruikt, toegepast op verschillende concepten en objecten. Daar zijn formele talen voor. Ze kunnen gegevens aanzienlijk verminderen. Voorheen werden natuurlijke talen gebruikt, samen met formeel, maar met de geleidelijke complicatie van het onderwerp en de noodzaak om een rigoureuze logische analyse van wiskundige oordelen uit te voeren, werd besloten om van dit laatste af te zien. Dit proces liep van de 17e tot de 20e eeuw. Het is de afgelopen eeuw die wordt beschouwd als de meest vruchtbare in termen van de ontwikkeling van formele talen. Verschillende speciale takken zijn gecreëerd. Voor de informatica zijn programmeertalen en logica-algebra's dus van bijzonder belang, niet alleen vanuit theoretisch, maar ook vanuit praktisch oogpunt.
definitie
Что к формальным языкам можно отнести, мы уже kort uitgelegd. Maar hoe zit het met zichzelf? Formele talen krijgen veel verschillende definities. Om ze allemaal te noemen, het zal veel tijd kosten, dus laten we kennismaken met de meest populaire:
- Een eenvoudige lijst met woorden in een bepaalde taal wordt meestal gesproken over het uiteindelijke type constructie en over woorden met een eenvoudige structuur.
- Woorden gegenereerd door een bepaalde formele grammatica.
- Een structuur gemaakt door reguliere expressies.
- Woorden gegenereerd door het BNF-construct.
- Een structuur herkend door een staatsmachine.
Laten we een voorbeeld bekijken.Stel dat we het hele alfabet hebben met twee cijfers: 1 en 0. Om de letter "O" weer te geven, gebruiken we de combinatie 1010001. Dit is het gebruik van de formele taal. Het is ook mogelijk om een leeg woord te gebruiken (wanneer de string nul lengte heeft en er niets in staat) met een speciale aanduiding in de voor ons bekende vorm. Maar een meer gedetailleerd begrip van wat een formele taal is, zal 4 voorbeelden helpen, die later zullen worden gegeven. Waar is dit voor? Zodat de lezer begrijpt waaraan formele talen kunnen worden toegeschreven. Maar een beetje meer over hoe ze zijn gemaakt.
Formele taalconstructie
Elke formele taal is een constructie die ooit door iemand anders is gemaakt. Ze zijn meestal gebouwd volgens één schema:
- Kies om te beginnen een alfabet of een paareen set van bepaalde symbolen, van waaruit uitdrukkingen in de taal worden opgebouwd. Formele talen omvatten elke programmeermethode met een computer.
- Beschrijft de syntaxis, dat wil zeggen de functies en regels waarmee zinvolle zinnen worden opgebouwd.
- Woorden en uitdrukkingen zijn samengesteld volgens bepaalde regels. Hier is een regel: elke reeks letters moet als een woord kunnen worden beschouwd.
Formele talen omvatten elke constructiedie duidelijke regels heeft - dit moet onthouden worden. Er zijn enkele bijzonderheden bij het bouwen. Het concept van "symbool" is dus zeer multifunctioneel vanuit het oogpunt van semantische belasting, daarom gebruiken ze voor het grootste deel een dergelijke term als "letter". Maar ze kunnen niet alleen worden begrepen voor de gebruikelijke aanduidingen voor ons, maar ook voor haakjes, speciale tekens en nog veel meer. Dit geldt alleen voor formele talen.
Voorbeeld 1
Laten we beginnen met 1 en 0.In dergelijke gevallen worden ook de begrippen "term" en "formule" gebruikt. De eerste fungeert als analoog van de naam van een object en wordt gebruikt om naar iets specifieks te verwijzen. Allereerst worden ze opgevat als constanten en onderwerpvariabelen. Hieruit worden op hun beurt complexere structuren gebouwd, waarvoor een functie wordt gebruikt die in een bepaalde taal wordt gebruikt. Een formule wordt opgevat als een groep termen waarvan het gebruik in een bepaalde programmeertaal mogelijk is. Deze "instructie" wordt verwerkt en de persoon ontvangt het gewenste resultaat.
Voorbeeld 2
Laten we een voorbeeld bekijken van een logica waarin sprake is van inversie (¬), disjunctie (∧), voegwoord (∨) en implicatie (⇒), en een aantal andere. De volgende records kunnen als afbeeldingen worden geciteerd:
- EN;
- А∧В ⇒ ¬А
- ¬ (А∨¬C)
Vervang de variabelen door de tekens A, B, Cen je krijgt logische operaties. Waar worden dit soort formele talen gebruikt? Een soortgelijk mechanisme vond wijdverbreid gebruik in programmeertalen, wiskunde, relaties, logische en wiskundige functies of individuele delen die door de programmeur zelf werden beschreven.
Voorbeeld 3
Laten we eens kijken naar een meer complexe logische formule:
¬ (А∨¬С) ⇔ ¬А∧С = 1
Daarom zijn formele talen nodig.Stel je voor wat er zou gebeuren als het in woorden zou worden beschreven? En nu, vertrouwend op de formule, zullen we conclusies trekken. Betekenisvolle uitdrukkingen kunnen alleen in een formele taal worden verkregen wanneer vooraf bepaalde regels voor vorming, verandering en "begrip" van formules en termen waaruit ze zijn samengesteld, worden nageleefd:
- Constructie van termen en formules;
- Het semantische aspect en de interpretatie uitwerken;
- De volgorde van sommige formules en termen van andere.
In elke formele taal moet een reeks van deze regels goed ontwikkeld zijn.
Voorbeeld 4
Vanwege de aanwezigheid van de regel in de syntaxis van de taalinferentie voor termen en formules, kunt u isomorfe modeltransformaties uitvoeren. Dit zal niet alleen gebeuren door weergave (representatie) van een bepaalde hoeveelheid kennis die al bestaat, maar ook, mogelijk, door het verkrijgen van nieuwe informatie. Bovendien kan de transformatie, hoewel deze volgens duidelijke en strikte regels zal plaatsvinden, worden geautomatiseerd. Soortgelijke technologieën worden gebruikt in expertsystemen, kennisbanken en softwareproducten ter ondersteuning van beslissingen.
conclusie
Formele talen worden veel gebruikt inwetenschap, vooral in technologie. Tijdens wetenschappelijk onderzoek of bij de uitvoering van praktische activiteiten kunnen ze een wisselwerking hebben met natuurlijke, gezien de aanzienlijke expressieve vermogens van de laatste. Maar toch, formele talen maken het mogelijk om nauwkeuriger kennis over te brengen en een objectieve uitwisseling van informatie uit te voeren die door de mensheid is verzameld.
