Формализованные языки

Ахремцева А.В. ДЭН-101

Формализованные языки

Ясность языка — результат  ясного мышления:

  ясная мысль неизбежно  обусловливает ясную  форму.

Вильгельм Либкнех¹

1. Введение

Кроме естественных языков общения, которыми мы ежедневно пользуемся, в науке  часто используются формализованные  языки, которые позволяют в более  краткой форме излагать материал, избегать его многозначности. Цель моей работы – рассказать о формализованных  языках, их сущности, формировании, основных достоинствах и недостатках.

2. Формальный язык

2.1.Определение, цель создания

Формализованный язык (в широком смысле) — любая совокупность некоторым образом специализированных языковых средств с (более или менее) точно фиксированными правилами образования «выражений» (синтаксис формализованного языка) и приписывания этим выражениям определённого смысла (семантика). В таком употреблении термин «Формализованный язык» не предполагает, вообще говоря, никаких специальных ограничений ни на синтаксическую структуру, ни на семантические правила, ни на назначение такого языка. Например, выражения «Н2О» и «вода» можно в равной мере считать элементами «Формализованного языка химии».

Под формализованным  языком в логике понимают интерпретированное исчисление, то есть некоторую формальную систему вместе с её интерпретацией. Использование формализованного языка  — характерная особенность математической логики, которую часто и определяют как «предмет формальной логики, изучаемый  посредством построения формализованных  языков». Цель этих языков состоит в обслуживании науки. Формализованные языки, по мысли их создателей, должны преодолевать фундаментальный недостаток естественных языков, состоящий в многозначности слов и форм и в их ассоциативном подтексте, которые порождают неоднозначность выражения и понимания мысли. Поэтому формализованные языки по своей форме должны являть собой нечто подобное аппарату логического исчисления.

2.2. Сущность формализованных языков

Формирование  принципов построения формализованных  языков шло под знаком критики  естественного языка, выяснения  его «плохих» сторон, «недостатков». Это обстоятельство нужно обязательно  учитывать при перенесении методов  логики и логической семантики на область исследования естественного  языка. С одной стороны, теория семантических  категорий как раздел логической семантики с самого начала своего возникновения была ориентирована  на те задачи и принципы, которые  определяли построение формализованных  языков.

Формализованные языки позволяют кратко и четко  фиксировать знания, избегать многозначности терминов естественного языка.

 В них имеются четкие и эффективные правила построения логических форм высказываний, причем каждое правильно построенное выражение этих языков имеет единственно возможную смысловую трактовку.

Системы, построенные методом формализации, основаны и анализе определенной теории, являются ее знаковой моделью. Они освобождают объект от «мешающих  случайностей», создают условия  для более глубокого их исследования. Так, употребляемая в логике символика (схемы простых и сложных суждений, различных видов умозаключений, доказательства и опровержения, таблицы  истинности и т.п.) является важным условием изучения структуры мыслей, преобразования знаковых систем в соответствии с  формальными правилами, позволяет  выявить общие принципы рассуждений  независимо от их конкретного содержания.

Формализованный язык был создан для точного и ясного воспроизведения общих структур человеческого мышления. Между общими структурами мышления и структурами языкового выражения логики существует взаимоотношение, т. е. каждой мысленной структуре точно соответствует определенная языковая структура, и наоборот. Это приводит к тому, что внутри формальной логики операции с мыслями можно заменить действием со знаками. Формализованные записи используются и в лингвистике, например, в синтаксических исследованиях при описании структурных схем предложений и т.п., в ономасиологических работах при описании моделей метафоризации и т. д.

2.3. Основные требования, предъявляемые к формализованным языкам

Искусственный формализованный язык должен удовлетворять следующим требованиям:

- все  основные знаки представлены  в явном виде (отсутствие эллипсиса). Основные знаки - это простые, несоставные слова языка или простые, несоставные символы (если речь идет о символическом языке);

- заданы  все правила определения. Это  правила введения новых, обычно  более  кратких знаков с помощью уже имеющихся;

- заданы  все правила построения формул. Это правила образования составных знаков из простых, например, правила образования предложений из слов;

- заданы  все правила преобразования или  правила умозаключения. Они относятся только к графическому изображению применяемых знаков (слова, предложения, символы);

- заданы  все правила интерпретации. Они  дают сведения о том, как  образуется значение сложных знаков (например, слов), и однозначно определяют связь между знаками языка и их значениями.

2.4. Схема построения формализованного языка

Общая схема построения формализованного языка:

     I. Сначала задается его алфавит - совокупность простейших, исходных символов, из которых строятся выражения языка. В алфавит включаются:

1) логические  символы - специальные знаки для  логических терминов,

2) нелогические  символы - параметры, предназначенные  для замещения простых высказываний  или нелогических терминов различных  категорий,

3) технические  символы (например, скобки).

     II. Далее формулируются правила образования из исходных символов различных типов выражений данного языка. В частности, задается класс формул, посредством которых как раз и фиксируются логические формы высказываний.

Определения выражений всех типов в формализованных  языках носят эффективный характер. Пользуясь этими определениями, мы можем, например, однозначно решить вопрос, относится ли некоторый символ к числу знаков алфавита, и если - да, то к какой категории, а для произвольной последовательности символов является ли она правильно построенной формулой или нет.

2.5. Применение формализованного языка в логике

В рамках формализованных языков строятся логические теории, которые решают следующие  задачи:

1) выделяют  во множестве формул языка  класс формул, представляющих собой  логические законы,

2) выделяют  во множестве переходов  от одних формул к другим класс таких переходов, которые являются формами правильных умозаключений, другими словами, в которых формула F логически следует из F1, F2,..., Fn.

При решении  указанных задач используют сформулированные ранее понятия логического закона и логического следования, которые  являются общими для всех логических теорий. Однако в каждой отдельной  теории происходит конкретизация этих понятий. Прежде всего для каждого  вида нелогических символов алфавита задается класс их допустимых интерпретаций, то есть указывается, какого типа объекты  могут быть сопоставлены в качестве значений нелогическим символам различных  категорий в процессе интерпретации  формул. Далее, для каждого вида правильно  построенных выражений формализованного языка формулируются правила  приписывания им значений при произвольной интерпретации нелогических символов в их составе. В частности, определяются условия истинности и условия  ложности формул различных типов. При  этом задается точный смысл логических символов из алфавита.

Законом логической теории является формула, принимающая  значение "истина" при любых  допустимых интерпретациях входящих в  нее нелогических символов. Эти формулы называют также тождественно-истинными или общезначимыми.

2.6. Преимущества формализованного языка:

1. Возможность проведения исследования какого-либо объекта чисто формальным путем (оперирование знаками) без непосредственного обращения к этому объекту.
2. Обеспечение краткости и четкости записи научной информации, что открывает большие возможности для оперирования ею. Математические описания различных объектов, процессов являются ярким примером формализации. При этом используемая математическая символика не только помогает закрепить уже имеющиеся знания об исследуемых объектах, явлениях, но и выступает своего рода инструментом в процессе дальнейшего их познания.
3. Отсутствует многозначность терминов (полисемия), свойственная естественным языкам. Они характеризуются точно построенным синтаксисом (устанавливающим правила связи между знаками безотносительно их содержания) и однозначной семантикой (семантические правила формализованного языка вполне однозначно определяют соотнесенность знаковой системы с определенной предметной областью).

2.7. Недостатки формализованных языков:

1. Нередко одна и та же формула применяется для описания разных явлений. Поэтому формализованный язык обязательно требует объяснения (интерпретации).
2. Принцип формализованных языков не учитывает тех существенных связей, которые исторически сложились у естественных языков с другими семиотическими системами, такими, как искусство, географические карты, чертежи, модели, математика и т.п. Оказывается, что научная мысль не может обходиться без этих связей и в значительной мере опирается на них. Формализованные языки идут по пути соседствующих с естественными языками образований, а не преемственности традиции существующих языков.
3. Формализованные искусственные языки не обладают гибкостью и богатством языка естественного.

   3. Заключение

Формализованный язык — любая совокупность некоторым образом специализированных языковых средств. Они были созданы для обслуживания науки, устранения недостатков естественных языков. Они имеют собственный алфавит, синтаксис, правила толкования, лишены многозначности, позволяет объединить однотипные явления единой формулой. Но в тоже время они не лишены недостатков: требуют правильной интерпретации, не обладают таким богатством и гибкостью языка, как естественные. Формализованные языки не могут быть единственной формой языка современной науки. В научном познании необходимо использовать и неформализованные системы. Но тенденция к возрастающей формализации языков всех и особенно естественных наук является объективной и прогрессивной.

4. Список литературы
1. В.А.Бочаров, В.И.Маркин. Основы логики, М.: ИНФРА-М, 1997
2. А.А.Ивин, Логика. Учебник для гуманитарных , М.: ФАИР-ПРЕСС, 2002
3. Е. К. Войшвилло, М. Г. Дегтярев. Логика. Учебник для вузов, Владос, 2001
4. Светлов В.А, Современная логика: Учебное пособие для вузов, М.:Питер, 2006