Естественные и формальные языки
💻 Информатика · 7 класс
Естественные и формальные языки
Человек пользуется языком, чтобы передавать и хранить информацию. Все языки принято делить на две большие группы: естественные и формальные. Понимание разницы между ними важно для информатики, ведь компьютер «общается» с человеком и выполняет программы именно на формальных языках, а не на обычном разговорном.
Естественные языки
Естественный язык — это язык, на котором люди говорят и пишут в повседневной жизни: русский, английский, китайский, испанский и сотни других. Такие языки складывались исторически на протяжении многих веков, у них нет одного конкретного автора, который бы их придумал. Их главная особенность — допустимость неоднозначности: одно слово может иметь несколько значений, а точный смысл фразы порой зависит от контекста и интонации.
Формальные языки
Формальный язык создаётся искусственно, специально для точной записи в какой-то определённой области знаний. У него строгие правила и нет места двойному толкованию: каждая запись понимается единственным образом. К формальным языкам относят язык математики, нотную запись музыки, химические формулы, дорожные знаки и языки программирования.
| Свойство | Естественный язык | Формальный язык |
|---|---|---|
| Как появился | сложился исторически, сам | придуман специально |
| Однозначность | часто неоднозначен | строго однозначен |
| Правила | с исключениями | строгие, без исключений |
| Примеры | русский, английский | математика, ноты, программирование |
Почему компьютеру нужен формальный язык
Компьютер выполняет команды буквально и не умеет догадываться о скрытом смысле или додумывать недосказанное. Поэтому программы пишут на формальных языках программирования, где каждая команда понимается единственным, точно определённым образом. Малейшая ошибка в записи — лишний знак или пропущенная скобка — приведёт к тому, что команда не выполнится или выполнится неправильно.
Разобранный пример
Сравним запись одной и той же мысли на двух языках:
Естественный язык: прибавь к числу пять
Формальный язык: x := x + 5
Первая фраза человеку вполне понятна, но компьютеру — нет, ведь в ней нет точных правил. Вторая запись строго однозначна: она говорит увеличить значение переменной x на 5 и может быть выполнена исполнителем без всяких сомнений.
Частая ошибка: считать любой искусственный набор слов формальным языком. Формальным язык делает не сама искусственность, а наличие строгих правил и полное отсутствие двойного смысла в записях.
Кратко о главном
- Естественные языки сложились исторически и допускают неоднозначность.
- Формальные языки созданы специально и строго однозначны.
- К формальным относят математику, ноты, химические формулы и языки программирования.
- Компьютер работает только с формальными языками, понимая команды буквально.