We leggen uit wat formele talen zijn, hun kenmerken, voorbeelden en typen. Ook de verschillen met natuurlijke talen.
Wat is een formele taal?
In computergebruik en informatiewetenschap, wanneer we verwijzen naar een formele taal in tegenstelling tot natuurlijke talen, verwijzen we naar die systemen van tekens begiftigd met primitieve symbolen en een formeel gespecificeerd systeem van gebruiksregels, dat wil zeggen begiftigd met a alfabet en van een Grammatica (of syntaxis) formeel:
- Onder een alfabet wordt verstaan de eindige en niet-lege verzameling primitieve symbolen.
- Onder formele grammatica wordt de eindige verzameling van combinatieregels van genoemd alfabet verstaan om eindige ketens met een specifieke betekenis te vormen.
Hierin verschilt het van natuurlijke talen, ontstaan rond de menselijke behoefte om te communiceren, waarin de regels complex en dubbelzinnig zijn, en de betekenis afhangt van de interpretatie van de taalkundige tekens. Om deze reden zijn natuurlijke talen oneindig veel complexer dan het lezen van een formele taal waarvan de reglement ze zijn eindig en staan van tevoren vast.
Formele talen zijn belangrijk voor de wereld van wiskunde en van de computergebruik, omdat ze ons in staat stellen om te creëren codes communicatie tussen mens en machine, dat wil zeggen de programmeren. We moeten formele talen niet verwarren met het formele niveau van de taal of met de formele taal, wat het formele, beleefde en formele gebruik van verbale taal is, in tegenstelling tot het gebruik ervan spreektaal, slordig en informeel.
Volgens de Amerikaanse taalkundige Noam Chomsky (1928-) kunnen formele talen worden ingedeeld in vier typen:
- Type 3: reguliere talen begiftigd met reguliere grammatica's, dat wil zeggen met systemen van regels die kunnen worden verkregen door reguliere expressies en waarmee alle mogelijke symboolreeksen kunnen worden verkregen.
- Type 2: niet-contextuele talen begiftigd met niet-contextuele grammatica's, dat wil zeggen, ze maken het mogelijk om alle mogelijke symboolreeksen te verkrijgen, maar op een veel hoger niveau van complexiteit dan de reguliere.
- Type 1: contextuele talen begiftigd met contextuele grammatica's, dat wil zeggen, die het mogelijk maken om reeksen afhankelijke symbolen te verkrijgen, zoals hun naam aangeeft, van de context.
- Type 0: vrije talen begiftigd met gratis grammatica's, zonder beperkingen, die recursief opsombare talen produceert.
Voorbeelden van formele talen
Voorbeelden van formele talen zijn:
- De programmeertalen waarmee de software.
- Het schaakspel, waarvan de stukken beperkt zijn en de bewegingen vooraf beschreven.
- Morsecode, die door korte en lange tekens samenstelt woorden ja gehele getallen.
- Eigen logica symbolisch vormt een vormentaal.