что такое искусственный язык в информатике

Естественные и искусственные языки. языки программирования.

Иску?сственные языки? — специальные языки, которые, в отличие от естественных, сконструированы целенаправленно. Таких языков существует уже более тысячи, и постоянно создаются всё новые и новые.

Различают следующие виды искусственных языков:
* Языки программирования и компьютерные языки — языки для автоматической обработки информации с помощью ЭВМ.
* Информационные языки — языки, используемые в различных системах обработки информации.
* Формализованные языки науки — языки, предназначенные для символической записи фактов и теорий математики, логики, химии и других наук.
* Языки несуществующих народов, созданные в беллетристических или развлекательных целях. Наиболее известны: эльфийский язык, придуманный Дж. Толкином, и клингонский язык из фантастического сериала «Star Trek» (смотрите статью Вымышленные языки)
* Международные вспомогательные языки — языки, создаваемые из элементов естественных языков и предлагаемые в качестве вспомогательного средства межнационального общения.

Есте?ственный язы?к — в лингвистике и философии языка язык, используемый для общения людей (в отличие от формальных языков и других типов знаковых систем, также называемых языками в семиотике) и не созданный искусственно (в отличие отискусственных языков). Словарь и грамматические правила естественного языка определяются практикой применения и не всегда бывают формально зафиксированы.

Система естественного языка относится к многоуровневым системам, т.к. состоит из качественно разных элементов – фонем, морфем, слов, предложений, отношения между которыми сложны и многогранны. Что касается структурной сложности естественного языка, то язык называют самой сложной из знаковых систем. По структурному основанию различают также детерминированные и вероятностные семиотические системы. Естественный язык принадлежит к вероятностным системам, в которых порядок следования элементов не является жёстким, а носит вероятностный характер[6]. Семиотические системы разделяют также на динамические, подвижные и статические, неподвижные. Элементы динамических систем меняют своё положение по отношению друг к другу, тогда как состояние элементов в статических системах неподвижно, устойчиво. Естественный язык относят к динамическим системам, хотя в нём присутствует и статические признаки.

Язы?к программи?рования — формальная знаковая система, предназначенная для записи компьютерных программ. Язык программирования определяет набор лексических,синтаксических и семантических правил, задающих внешний вид программы и действия, которые выполнит исполнитель (компьютер) под её управлением.

Со времени создания первых программируемых машин человечество придумало более двух с половиной тысяч языков программирования.[1] Каждый год их число увеличивается. Некоторыми языками умеет пользоваться только небольшое число их собственных разработчиков, другие становятся известны миллионам людей. Профессиональные программисты иногда применяют в своей работе более десятка разнообразных языков программирования.

Существует несколько подходов к определению семантики языков программирования.

Наиболее широко распространены разновидности следующих трёх: операционного, деривационного (аксиоматического) и денотационного (математического).

Статьи к прочтению:

Искусственный интеллект | Большой скачок

Похожие статьи:

Языки программирования 1. Понятие языка программирования 2. Уровни языков программирования 3. Поколения и классификация языков программирования 4. Обзор…

Рассматривают пять поколений языков программирования (ЯП). Первые три поколения ЖЕ характеризовались более сложным набором зарезервированных слов и…

Источник

От эсперанто до линкос: что такое искусственный язык и как придумать свой

Какими бывают искусственные языки, с кем можно на них общаться и смогут ли когда-нибудь все люди заговорить на одном языке.

В мире больше 7 тыс. естественных языков и все они нужны просто для того, чтобы одни люди могли донести свои мысли другим. Каждый из них формировался столетиями, постоянно меняясь и подстраиваясь под время и под людей. Но до сих пор ни один не смог стать поистине всеобщим и объединить буквально всех в мире.

Тем не менее, многие лингвисты, ученые, да и просто любители-энтузиасты стараются добиться того, чтобы все мы начали говорить на одном языке, пусть и искусственно созданном.

Искусственный язык — это лингвистическая система, целенаправленно созданная одним или несколькими авторами. Языковые системы начали разрабатывать в европейских странах в XVII-XVIII веках, когда роль латинского языка в обществе стала слабнуть.

Создавались они для того, чтобы рационализировать язык общения и избежать двусмысленности, присущей естественным языкам.

Термин «искусственный» язык не совсем корректен из-за негативной окраски. Искусственно созданные языки, предназначенные для межнационального общения, лучше называть плановыми. Еще есть термины «сконструированный» и «вспомогательный». А языки, носителями которых являются только их создатели, называют лингвопроектами.

Но это правило касается тех языков, которые разработаны для общения наряду с привычными естественными языками.

Какими бывают искусственные языки?

По своей структуре искусственные языки делятся на апостериорные и априорные. Апостериорные созданы на основе уже существующих языков. В них смешаны наиболее употребляемые или самые простые слова и грамматические конструкции. Их можно «расшифровать», зная и понимая исходные.

В априорных языках лексика и грамматика полностью разрабатывается автором. За основу берутся либо части естественных языков, либо логические конструкции. Имеют уникальное звучание и понять их, не изучая, проблематично.

При этом есть и смешанные языки, в создании которых используются оба подхода.

Если говорить о назначении искусственных языков, то чаще всего выделяют:

Международные искусственные языки

Самый распространенный среди всех плановых языков — эсперанто. На нем говорят около 1-2 млн человек, а примерно для 2 тыс. эсперанто является родным с рождения.

Эта языковая система разрабатывалась в конце XIX века польским врачом-окулистом и по совместительству лингвистом Лазарем Людвиком Заменгофом.

В то время в Польше жили поляки, немцы, белорусы, евреи — и, не имея единого языка, между ними часто возникали недопонимания и конфликты. Видя все это, Заменгоф решил, что для объединения людей необходим объединяющий язык.

В 1878 году он приступил к созданию эксперанто, на разработку которого ушло почти десять лет. В 1887 году Заменгоф опубликовал брошюру на русском языке «Международный язык. Предисловие и полный учебник» под псевдонимом доктор Эсперанто.

Кстати, опубликовав свою работу, Заменгоф сразу отказался от авторских прав на эсперанто и заявил, что, чем больше людей подключатся к работе над совершенствованием и преобразованием правил языка, тем быстрее он станет всеобщим.

Большая часть лексики эсперанто имеет романские или германские корни, также есть основы, заимствованные из русского и польского языков. При этом их форма, произношение и написание изменено в соответствии с собственными правилами эсперанто.

Грамматика языка проста и состоит из 16 главных правил, в которых нет никаких исключений. Алфавит состоит из 28 букв: 23 согласные и 5 гласных.

7 слов на эсперанто

Выучить эсперанто можно за несколько месяцев. Зная этот язык, гораздо проще будет учить большинство европейских и славянских языков, так как основы у них похожи.

Логлан

территория: Северная Америка
количество носителей: ≈ 1500 человек
особенности языка: строгий порядок, логичность, отсутствие множественного числа у частей речи

Этот логический искусственный язык был создан в 1955 году социологом Джеймсом Куком Брауном. Он считал, что в естественных языках слишком много неточности и двусмысленности и задумал создать такой язык, в котором все строилось бы на основе исключительно логических выводов — logical language.

В логлане есть определенные категории слов и понятий. Алфавит в логлане состоит из латинских букв, но произношение некоторых из них изменено. Например, буква «C» будет читаться как русская «Ш», «Y» — как безударная «О» в слове «молоко», а «Q» — как звук «th» в английском слове «thing».

Сам язык состоит из трех основных частей речи: словечек, предикатов и имен.

Имена — это имена собственные, пишутся почти так же, как и в естественных языках. Начинаются всегда с заглавной буквы, но заканчиваться должны обязательно на согласную букву. Если имя в оригинале заканчивается на гласную, в конце добавляется буква «-s» или «-n». Мария — Marias, Анна — Annas. После имен всегда ставится запятая.

Словечки в логлане играют роль союзов, предлогов и числительных в привычных для нас языках. Бывают простыми и составными.

А вот предикаты составляют основной смысл языка. Эти слова можно отличить от других частей речи в логлане по наличию стыка двух согласных в слове: takna — говорить, bukcu — книга, prano — бежать, бегущий. Вокруг предикатов всегда есть от одного до пяти слотов — места для других словечек или имен, дополняющих фразу. Заполнять все слоты не обязательно, но менять порядок слов в определенной фразе нельзя.

С предикатом takna можно составить такую фразу — X1(кто?) говорит с X2(кем?) о X3(о чем/о ком?) — Mi takna la Marias, la Djordj — Я говорю Марии о Джордже.

Из-за своей логичности язык пришелся по душе программистам и математикам. Сильнее всего логлан распространен в Северной Америке, а в европейских странах почти неизвестен.

Языки программирования

Сейчас в мире можно насчитать более 8 тыс. различных языков программирования. Большей частью из них пользуются только их авторы, но некоторые популярны и практически повсеместно применяются в современном производстве и программировании.

Что касается вопроса, какой из языков программирования самый лучший и удобный, важно понимать, что нет универсального языка. Для разных целей существуют разные языки.

Тем не менее, существует несколько рейтингов и опросов, создатели которых ежегодно анализируют запросы и мнения по определенным языкам программирования. Самыми распространенными можно назвать Python, JavaScript, Java и С# и PHP.

Python

сфера применения: анализ данных, машинное обучение, разработка игр, веб-разработка
особенности языка: относительная простота, большое количество библиотек
где учить: Питонтьютор

Это один из самых популярных языков программирования на сегодняшний день. Он удобен тем, что для работы нужно прописывать минимум команд и знаков. Также в системе языка есть множество разных встраиваемых библиотек, которые помогают расширить функционал и упростить использование сложных формул. Начинать учить Python можно даже новичкам из-за его относительной простоты.

Разрабатывать Python начал голландский программист Гвидо ван Россум в 1989 году.

Сегодня Python считается самым эффективным языком программирования, если говорить о машинном обучении и нейросетях. Он подходит для разработки игр и приложений.

На Python написаны графический редактор GIMP. Это язык применялся для разработки таких популярных игровых проектов, как Battlefield 2, World of Tanks. Python используют в работе многие известные компании. Весь сервис рекомендаций на Netflix создан на этом языке. Также с Python работают Walt Disney, YouTube, Instagram и даже NASA.

JavaScript

сфера применения: программный доступ к объектам в приложениях, создание интерактивных элементов на веб-страницах
особенности языка: динамическая типизация, интерпретируемый язык, все популярные браузеры поддерживают JavaScript
где учить: Современный учебник JavaScript

JavaScript начали разрабатывать в 1995 году две крупные IT-компании Netscape Communication Corporation и Sun Microsystems. При этом сам язык не принадлежит какой-либо корпорации. Первоначально проект назывался LiveScript, но позже был переименован в JavaScript, для того чтобы подчеркнуть сходство этого языка с уже известным в то время языком Java.

Повсеместно JavaScript применяется во фронтенд-разработке. С помощью его инструментов разрабатываются интерактивные интерфейсы приложений и страниц в Интернете. Вместе с HTML и CSS, он входит в базовый набор языков для разработки веб-сайтов.

Если говорить о веб-разработке, то он универсален, так как его поддерживают все востребованные операционные системы и браузеры.

Языки вымышленных рас

Квенья

территория: Средиземье
где можно увидеть/услышать: «Властелин колец», «Хоббит», работы Толкина
особенности: сложная грамматика: девять падежей и четыре числа у имен существительных

Один из самых известных и детально проработанных языков для литературного произведения — это квенья. Создан он автором всемирно известной трилогии «Властелин колец», Джоном Р. Р. Толкином.

В 1915 году Толкин приступил к созданию Высокого Эльфийского языка, который позже был назван «квенья». В своих письмах сам профессор пишет, что вдохновлялся он в большей степени латынью, а также финского и греческим языками.

Разработка первой версии квенья заняла больше 15 лет, а уже после, вместе с написанием книг из цикла «Властелин колец», язык совершенствовался и дополнялся.

Кстати, сам мир Средиземья фактически появился благодаря языку, а не наоборот, как было со многими другими языками из художественных произведений. Параллельно с тем, как Толкин работал над квенья, он описывал расу эльфов, которой и принадлежал язык.

Грамматика квенья сложная. Например, у существительных здесь девять падежей. Падежные окончания используются вместо предлогов, как и, например, в казахском языке. Также слова на квенья могут стоять в четырех разных числах: единственном, двойственном, множественном и собирательном.

5 слов на квенья

Клингонский

территория: Клингонская Империя
где можно увидеть/услышать: «Звездный путь», «Теория большого взрыва»
особенности: много труднопроизносимых звуков

Клингонский язык был разработан лингвистом Марком Окрандом в 80-х для сериала «Зведный путь». В 1992 году был создан Институт клингонского языка, который работает до сих пор и занимается поддержкой и развитием языка.

Клингонский создавался на основе языков североамериканских индейцев и санскрита. В нем много труднопроизносимых звуков и гортанных смычек.

На клингонский переводятся многие современные произведения: в их числе некоторые пьесы Шекспира и «Маленький принц» Экзюпери. В 2010 году в Гааге была поставлена опера «Вселенная» на клингонском языке. А с 2015 года язык можно учить в приложении Duolingo.

Грамматика языка не сложная. Например, для усиления значения слова к нему в конце можно добавить букву «а»: SuS — ветер, SuS’a’ — ураган.

«Вежливых» слов вроде человеческих «здравствуйте», «до свидания», «спасибо» и «пожалуйста» в клингонском нет. Этот язык очень прямолинеен и может показаться, что груб. Вместо приветствия здесь используется слово «nuqneH» — «чего вы хотите?».

5 повседневных фраз на клингонском

Языки для общения с внеземным разумом

Линкос

территория: вся Вселенная (в теории)
особенности: язык основан не на словах, а на математических понятиях и радиосигналах.

Мысль о подобных языках стала популярной, когда весь мир захватила идея исследования космоса, изучения ближайших планет, далеких галактик и путешествий по вселенной. В 1960 году Ганс Фройденталь, математик и профессор Утрехтского университета, задумал создать язык, на котором можно было бы объясниться с представителями инопланетных цивилизаций. Название ему дали первые буквы слов lingua cosmica — космический язык.

Первой проблемой для Фройденталя стал вопрос, как построить передачу информации так, чтобы тот, кто ее получит, точно понял смысл сообщения. Ответ нашли в математике.

Он считал, что представители разумных инопланетных рас должны обязательно знать простейшие математические понятия: натуральные числа, отношения равенства и неравенства, убывание и возрастание.

В сообщениях, которые бы получили инопланетяне, были закодированы эти понятия с помощью звуковых сигналов или волновых импульсов. Такая система во многом похожа на азбуку морзе. Один сигнал — число 1, два сигнала — 2. Затем, пройдя некоторый ряд натуральных чисел, можно начинать вводить более сложные понятия.

С помощью такого подхода можно объяснить гипотетическим собеседникам человеческие модели общения и поведения. Становится возможным введение понятий «хорошо», «плохо», «верно», «неверно». Одним из главных условий было то, что каждое понятие объяснялось очень много раз, через разные ситуации и примеры.

Первая практическая попытка применить линкос была совершена в 1999 году. Ученые закодировали послание и отправили в космос в виде радиосигнала. Еще несколько раз, в течение следующих пяти лет, подобные сообщения отправлялись в других направлениях.

Источник

Что такое искусственный язык в информатике

Воспринимая информацию с помощью органов чувств, человек стремится зафиксировать ее так, чтобы она стала понятной и другим, представляя ее в той или иной форме.

Музыкальную тему композитор может наиграть на пианино, а затем записать с помощью нот. Образы, навеянные все той же мелодией, поэт мо­жет воплотить в виде стихотворения, хореограф выразить танцем, а художник — в картине.

Естественные и формальные языки.

Информация становится понятной, если она выражена языком, на котором говорят те, кому предназначена информация.

В процессе развития человеческого общества люди выработали большое число языков. Примеры языков:

Язык –– это знаковая система, используемая для целей коммуникации и познания. Основой большинства языков является алфавит – набор символов, из которых можно составлять слова и фразы данного языка.

Все языки можно разделить на естественные и искусственные.

Естественными называются “обычные”, “разговорные” языки, которые складываются стихийно и в течение долгого времени. История каждого такого языка неотделима от истории народа, владеющего им. Естественный язык, предназначенный, прежде всего, для повседневного общения, имеет целый ряд своеобразных черт:

Основными функциями естественного языка являются:

Искусственные языки создаются людьми для специальных целей либо для определенных групп людей: язык математики, морской семафор, язык программирования. Характерной особенностью искусственных языков является однозначная определенность их словаря, правил образования выражений и правил придания им значений.

Любой язык –– и естественный и искусственный –– обладает набором определенных правил. Они могут быть явно и строго сформулированными (формализованными), а могут допускать различные варианты их использования.

Формализованный (формальный) язык –– язык, характеризующийся точными правилами построения выражений и их понимания. Он строится в соответствии с четкими правилами, обеспечивая непротиворечивое, точное и компактное отображение свойств и отношений изучаемой предметной области (моделируемых объектов).

В отличие от естественных языков формальным языкам присущи четко сформулированные правила семантической интерпретации и синтаксического преобразования используемых знаков, а также то, что смысл и значение знаков не изменяется в зависимости от каких-либо прагматических обстоятельств (например, от контекста).

Большинство формальных языков (созданных конструкций) строится по следующей схеме. сначала выбираетсяалфавит, или совокупность исходных символов, из которых будут строиться все выражения языка; затем описываетсясинтаксис языка, то есть правила построения осмысленных выражений. Буквами в алфавите формального языка могут быть и буквы алфавитов естественных языков, и скобки, и специальные знаки и т.п. Из букв, по определенным правилам можно составлять слова и выражения. Осмысленные выражения получаются в формальном языке, только если соблюдены определенные в языке правила образования. Для каждого формального языка совокупность этих правил должна быть строго определена и модификация любого из них приводит чаще всего к появлению новой разновидности (диалекта) этого языка.

Формальные языки широко применяются в науке и технике. В процессе научного исследования и практической деятельности формальные языки обычно используются в тесной взаимосвязи с естественным языком, поскольку последний обладает гораздо большими выразительными возможностями. В то же время формальный язык является средством более точного представления знаний, чем естественный язык, а следовательно, средством более точного и объективного обмена информацией между людьми.

Формальные языки часто конструируются на базе языка математики. Веком бурного развития различных формальных языков можно считать XX век.

С точки зрения информатики, среди формальных языков наиболее значительную роль играют формальный язык логики(язык алгебры логики) и языки программирования.

Возникновение языков программирования приходится на начало 50-х годов XX века.

Языков программирования и их диалектов (разновидностей) насчитывается несколько тысяч. Классифицировать их можно по-разному. Некоторые авторы разбивают все многообразие языков программирования на процедурные и декларативные. В процедурных языках преобразование данных задается с помощью описания последовательности действий над ними. В декларативных языках преобразование данных задается посредством описания отношений между самими данными. Согласно другой классификации, языки программирования можно разделить на процедурные, функциональные, логические, объектно-ориентированные. Однако любая классификация несколько условна, поскольку, как правило, большинство языков программирования включает в себя возможности языков разных типов.Особое место среди языков программирования занимают языки, обеспечивающие работу систем управления базами данных (СУБД). Часто в них выделяют две подсистемы: язык описания данных и язык манипулирования

Источник

Языки программирования: что это такое, зачем нужны и какой выбрать новичку

Разбираемся, как устроены языки программирования, почему их так много и чем они отличаются от алгоритмов.

Что такое язык программирования

Язык программирования — это набор формальных правил, по которым пишут программы. Обычный язык нужен для общения людей, а язык программирования — для общения с компьютером. Как и в любом естественном языке, тут есть лексика — слова, функции и операторы, из которых по правилам синтаксиса составляются выражения. Они имеют чёткий, вполне определённый смысл, понятный компьютеру, — семантику.

Вот, например, программа на языке JavaScript:

Здесь слово alert — лексика, один из принятых в языке методов обработки текста. Текст в одинарных кавычках, скобки, точка с запятой — правила синтаксиса. А то, что нужно сделать в итоге, — семантика. Получив эти инструкции, компьютер выведет на экран всплывающее окно с кнопкой и сообщением: «Это программа на JavaScript».

Фанат Free Software Foundation, использую Linux и недолюбливаю Windows. Пишу истории про кодинг и программы на Python. Влюблен в LISP, но пока что не умею на нем программировать.

Чем языки программирования отличаются от алгоритмов

Программы нужны для того, чтобы машина сделала что-то полезное. Это невозможно, если нет чёткого порядка действий и правил их выполнения — алгоритма.

Алгоритм работает как маршрут в навигаторе: «Из пункта А едем в пункт Б, поворот через 150 метров». Англичанин понимает его по-английски, китаец —
по-китайски, а мы с вами — по-русски. Языки разные, а порядок действий один и все должны добраться до нужного места.

Любая программа начинается с алгоритма, но на разных языках это может выглядеть по-разному. Например, вот эта — на языке С — проверяет, чтобы делитель не был нулём, а затем делит одно число на другое. Или пишет, что так делать нельзя.

То же самое, но на Python.

В программе на Python нет фигурных скобок и точек с запятой, но алгоритм и результат работы такой же, как у программы на C, да и слова похожи.

Перейти с одного языка программирования на другой легко: если знаешь Java — быстро начнёшь кодить, например, на Python или C#.

Как компьютер понимает разные языки программирования

На самом деле язык программирования — это не язык компьютера. Машина понимает последовательности нулей и единичек: есть напряжение в цепи — единица, нет — ноль. Поэтому любую программу сначала надо перевести в набор таких машинных команд.

Для этого есть два инструмента — компилятор и интерпретатор. Компилятор работает как бюро переводов: вы отдаёте ему весь текст программы, а он превращает его в исполняемый код, набор команд для процессора. Интерпретатор больше похож на переводчика-синхрониста: сказали фразу — синхронист тут же её перевёл, а компьютер выполнил.

Внутри компиляторов и интерпретаторов — сложные наборы правил по превращению языка программирования в машинный код, понятный компьютеру. Это тоже программы. Их пишут создатели нового языка — на каком-то другом, уже существующем. Например, интерпретатор Python написан на C, а сам C — на ассемблере, практически машинном коде.

Что такое библиотеки

Библиотеки — наборы функций, готовых шаблонов, написанных на каком-то из языков программирования. Это удобно и похоже на книги в обычной библиотеке: на них можно ссылаться внутри программ и сразу получать результат без необходимости каждый раз писать много кода.

Например, в Python есть модуль — библиотека yandex_translate, которая переводит тексты на разные языки. Программистам не надо создавать программу-переводчик с нуля, достаточно подключить этот модуль и обратиться к нему из любой точки кода.

Источник