Co można przypisać językom formalnym? Przykłady użycia

Co to jest język formalny i czym różni się od języka naturalnego? Jak powstało? Co można przypisać językom formalnym? A co to oznacza?

Charakterystyka języków formalnych

To jest nazwa grupy języków sztucznychcharakteryzują się precyzyjnymi regułami dotyczącymi konstrukcji wyrażeń, a także ich rozumienia. Języki formalne obejmują systemy używane w zastosowaniach. Budowane są zgodnie z jasnymi zasadami, zapewniają spójne, zwarte i dokładne odwzorowanie zależności i właściwości badanej dziedziny lub symulowanych obiektów. Znaczenie i znaczenie użytych znaków nie może odbiegać od pewnych cech pragmatycznych (kontekst użycia). Jest to możliwe dzięki obecności w językach formalnych reguł transformacji składniowej i interpretacji semantycznej. Często są budowane, gdy są używane jako podstawa matematyki. Ze względu na to, że przez cały okres rozwoju stosowano w nim różne oznaczenia symboliczne, stosowane do różnych koncepcji i przedmiotów. Do tego służą języki formalne. Pozwalają znacznie zmniejszyć ilość danych. Wcześniej, wraz z formalnymi językami naturalnymi, również używano, ale wraz ze stopniową komplikacją przedmiotu i koniecznością przeprowadzenia rygorystycznej analizy logicznej sądów matematycznych zdecydowano się porzucić ten drugi. Proces ten trwał od XVII do XX wieku. Za najbardziej owocny pod względem rozwoju języków formalnych uważa się ostatnie stulecie. Powstały różne gałęzie specjalne. Tak więc dla informatyki języki programowania i algebra logiki mają szczególne znaczenie, nie tylko z teoretycznego, ale także praktycznego punktu widzenia.

Definicja

Co można przypisać językom formalnym, już mykrótko wyjaśnione. Ale co z nimi? Istnieje wiele różnych definicji języków formalnych. Wymienienie ich wszystkich zajmie dużo czasu, więc przyjrzyjmy się najpopularniejszym:

1. Prosta lista słów zawartych w danym języku - zwykle mówi się o ostatecznym typie konstrukcji io tych z nich, które mają prostą strukturę.
2. Słowa generowane przez określoną gramatykę formalną.
3. Struktura utworzona za pomocą wyrażeń regularnych.
4. Słowa generowane przez konstrukcję BNF.
5. Struktura rozpoznawana przez maszynę stanową.

Weźmy przykład.Powiedzmy, że mamy cały alfabet określony przez dwie liczby: 1 i 0. Aby wyświetlić literę „O”, używamy kombinacji 1010001. Jest to użycie języka formalnego. Możliwe jest również użycie pustego słowa (gdy łańcuch ma zerową długość i nic w nim nie ma) ze specjalnym oznaczeniem w postaci, do której jesteśmy przyzwyczajeni. Aby jednak bardziej szczegółowo zrozumieć, czym jest język formalny, pomocne będą 4 przykłady, które zostaną podane poniżej. Po co to jest? Aby czytelnik zrozumiał, co można przypisać językom formalnym. Ale trochę więcej o tym, jak są tworzone.

Formalna konstrukcja języka

Każdy język formalny jest konstruktem, który kiedyś i ktoś stworzył. Zwykle budowane są według jednego schematu:

1. Na początek wybierz alfabet lub trochęzbiór pewnych symboli, z których będą budowane wyrażenia używane w języku. Języki formalne obejmują dowolną metodę programowania za pomocą komputera.
2. Opisuje składnię, czyli cechy i zasady, według których będą budowane sensowne zdania.
3. Słowa i wyrażenia układane są według określonych zasad. Obowiązuje tu zasada: każda sekwencja liter musi być uznana za słowo.

Języki formalne obejmują dowolną konstrukcjęktóry ma jasne zasady - należy o tym pamiętać. Podczas budowania istnieją pewne osobliwości. Tak więc pojęcie „symbolu” jest bardzo wielofunkcyjne z punktu widzenia obciążenia semantycznego, dlatego w większości używa się terminu „litera”. Ale można je zrozumieć nie tylko dla zwykłych oznaczeń dla nas, ale także nawiasów, znaków specjalnych i wielu innych. Dotyczy to tylko języków formalnych.

Przykład 1

Zacznijmy od 1 i 0.W takich przypadkach używane są również pojęcia „terminu” i „formuły”. Pierwsza działa jak odpowiednik nazwy przedmiotu i jest używana w odniesieniu do czegoś konkretnego. Przede wszystkim są rozumiane jako stałe i zmienne podmiotowe. Z nich z kolei budowane są bardziej złożone konstrukcje, dla których używana jest funkcja używana w jakimś języku. Formuła jest rozumiana jako grupa terminów, których użycie jest możliwe w określonym języku programowania. Ta „instrukcja” zostanie przetworzona, a osoba otrzyma pożądany rezultat.

Przykład 2

Rozważmy przykład logiki, w której występuje inwersja (¬), dysjunkcja (∧), koniunkcja (∨) i implikacja (⇒) i wiele innych. Następujące rekordy można cytować jako obrazy:

1. ZA;
2. А∧В ⇒ ¬А
3. ¬ (А∨¬C)

Zastąp zmienne znakami A, B, Ci otrzymujesz operacje logiczne. Gdzie są używane tego typu języki formalne? Podobny mechanizm jest szeroko stosowany w językach programowania, matematyce, relacjach, funkcjach logiczno-matematycznych lub poszczególnych częściach, które zostały opisane przez samego programistę.

Przykład 3

Spójrzmy na bardziej złożoną formułę logiczną:

¬ (А∨¬С) ⇔ ¬А∧С = 1

Dlatego potrzebne są języki formalne.Wyobraź sobie, co by się stało, gdyby zostało to opisane słowami? A teraz, opierając się na wzorze, wyciągniemy wnioski. Znaczące wyrażenia można uzyskać w języku formalnym tylko wtedy, gdy przestrzegane są z góry określone zasady tworzenia, zmiany i „rozumienia” formuł i terminów, z których się składają:

1. Budowa terminów i wzorów;
2. Opracowanie aspektu semantycznego i interpretacji;
3. Kolejność niektórych formuł i terminów z innych.

W każdym języku formalnym zestaw tych reguł musi być dobrze opracowany.

Przykład 4

Ze względu na obecność reguły w składni językawnioskując dla terminów i formuł, można przeprowadzić izomorficzne przekształcenia modelu. Będzie to dokonywane nie tylko w celu odzwierciedlenia (reprezentacji) pewnej wiedzy, która już istnieje, ale także, być może, uzyskania nowych informacji. Co więcej, transformacja, choć odbędzie się według jasnych i surowych zasad, może zostać zautomatyzowana. Podobne technologie są wykorzystywane w systemach eksperckich, bazach wiedzy i oprogramowaniu wspomagającym podejmowanie decyzji.

Wniosek

Języki formalne są szeroko stosowane wnauka, zwłaszcza technologia. Podczas badań naukowych lub w realizacji działań praktycznych mogą wchodzić w interakcje z naturalnymi, ze względu na znaczące zdolności ekspresyjne tych ostatnich. Niemniej jednak języki formalne umożliwiają dokładniejsze przekazywanie wiedzy i prowadzenie obiektywnej wymiany informacji zgromadzonych przez ludzkość.