Spieghiamo cosa sono i linguaggi formali, le loro caratteristiche, esempi e tipologie. Inoltre, le sue differenze con le lingue naturali.
Che cos'è un linguaggio formale?
In informatica e scienza dell'informazione, quando ci riferiamo a un linguaggio formale in contrapposizione ai linguaggi naturali, ci riferiamo a quei sistemi di segni dotato di simboli primitivi e di un sistema di regole d'uso formalmente specificato, cioè dotato di a alfabeto e di a grammatica (o sintassi) formale:
- Un alfabeto è inteso come l'insieme finito e non vuoto di simboli primitivi.
- La grammatica formale è intesa come l'insieme finito di regole di combinazione di detto alfabeto per formare catene finite con un significato specifico.
In questo si differenzia dai linguaggi naturali, sorti attorno al bisogno umano di comunicare, in cui le regole sono complesse e ambigue, e il significato dipende dall'interpretazione del segni linguistici. Per questo motivo i linguaggi naturali sono infinitamente più complessi della lettura di un linguaggio formale la cui regole sono finiti e stabiliti in anticipo.
Le lingue formali sono importanti per il mondo di matematica e del informatica, poiché ci permettono di creare codici comunicazione tra gli esseri umani e le macchine, cioè la programmazione. Non dobbiamo confondere le lingue formali con il livello formale della lingua o con il linguaggio formale, che è l'uso formale, educato e formale del linguaggio verbale, in contrapposizione al suo uso colloquiale, arruffato e informale.
Secondo il linguista americano Noam Chomsky (1928-), le lingue formali possono essere classificate in quattro tipi:
- Tipo 3: linguaggi regolari dotati di grammatiche regolari, cioè di sistemi di regole che possono essere ottenuti da espressioni regolari e che consentono di ottenere tutte le possibili stringhe di simboli.
- Tipo 2: linguaggi non contestuali dotati di grammatiche non contestuali, cioè consentono di ottenere tutte le possibili stringhe di simboli, ma a un livello di complessità molto più elevato rispetto a quelli regolari.
- Tipo 1: linguaggi contestuali dotati di grammatiche contestuali, cioè che consentono di ottenere stringhe di simboli dipendenti, come indica il loro nome, del contesto.
- Tipo 0: linguaggi liberi dotati di grammatiche libere, senza restrizioni, che produce linguaggi ricorsivamente enumerabili.
Esempi di linguaggi formali
Esempi di linguaggi formali sono:
- Il linguaggi di programmazione con cui il Software.
- Il gioco degli scacchi, i cui pezzi sono limitati e i movimenti descritti in anticipo.
- Codice Morse, che attraverso segni corti e lunghi compone parole sì numeri interi.
- Proprio logica simbolico costituisce un linguaggio formale.