Wir erklären, was formale Sprachen sind, ihre Eigenschaften, Beispiele und Typen. Auch die Unterschiede zu natürlichen Sprachen.
Was ist eine formale Sprache?
In Computer und Informationswissenschaft, wenn wir uns auf eine formale Sprache im Gegensatz zu natürlichen Sprachen beziehen, beziehen wir uns auf diese Systeme von Zeichen ausgestattet mit primitiven Symbolen und einem formal spezifizierten System von Gebrauchsregeln, d. h. ausgestattet mit a Alphabet und von a Grammatik (oder Syntax) formell:
- Unter einem Alphabet wird die endliche und nichtleere Menge von primitiven Symbolen verstanden.
- Unter formaler Grammatik wird die endliche Menge von Kombinationsregeln des Alphabets verstanden, um endliche Ketten mit einer bestimmten Bedeutung zu bilden.
Darin unterscheidet es sich von natürlichen Sprachen, die um das menschliche Bedürfnis nach Kommunikation herum entstanden sind, in denen die Regeln komplex und mehrdeutig sind und deren Bedeutung von der Interpretation der sprachliche Zeichen. Aus diesem Grund sind natürliche Sprachen unendlich komplexer als das Lesen einer formalen Sprache, deren Regeln sie sind endlich und im voraus festgelegt.
Formale Sprachen sind wichtig für die Welt der Mathematik und von der Computer, da sie uns erlauben zu schaffen Codes Kommunikation zwischen Mensch und Maschine, also die Programmierung. Wir sollten formale Sprachen nicht mit der formalen Ebene der Sprache oder mit der formelle Sprache, das ist der formelle, höfliche und formelle Gebrauch der verbalen Sprache im Gegensatz zu seiner Verwendung umgangssprachlich, zerzaust und informell.
Nach dem amerikanischen Linguisten Noam Chomsky (1928-) lassen sich formale Sprachen in vier Typen einteilen:
- Typ 3: reguläre Sprachen, die mit regulären Grammatiken ausgestattet sind, d. h. mit Regelsystemen, die durch reguläre Ausdrücke erhalten werden können und die es ermöglichen, alle möglichen Symbolketten zu erhalten.
- Typ 2: Nicht-kontextuelle Sprachen, die mit nicht-kontextuellen Grammatiken ausgestattet sind, dh sie ermöglichen es, alle möglichen Symbolfolgen zu erhalten, jedoch mit einer viel höheren Komplexität als die regulären.
- Typ 1: kontextbezogene Sprachen, die mit kontextuellen Grammatiken ausgestattet sind, dh die es ermöglichen, Zeichenfolgen abhängiger Symbole zu erhalten, wie der Name schon sagt, von Kontext.
- Typ 0: freie Sprachen, die mit freien Grammatiken ausgestattet sind, ohne Einschränkungen, die rekursiv aufzählbare Sprachen erzeugen.
Beispiele für formale Sprachen
Beispiele für formale Sprachen sind:
- Der Programmiersprachen mit denen die Software.
- Das Schachspiel, dessen Figuren begrenzt sind und Bewegungen im Voraus beschrieben werden.
- Morsecode, der sich durch kurze und lange Zeichen zusammensetzt Wörter Ja ganze Zahlen.
- Eigen Logik Symbolik ist eine formale Sprache.