Язык и информация. Естественные и формальные языки

Для обмена информацией с другими людьми человек использует естественные языки (русский, английский, китайский и др.). Основу языка составляет алфавит, или набор символов (знаков), которые человек различает по их начертанию. В основе русского языка лежит кириллица, содержащая 33 знака, в английском языке применяется латиница (26 знаков), в китайском языке — алфавит из десятков тысяч знаков (иероглифов).

Последовательности символов алфавита образуют в соответствии с правилами грамматики основные объекты языка — слова. Правила, согласно которым строятся предложения из слов данного языка, называются синтаксисом. Необходимо отметить, что в естественных языках грамматика и синтаксис языка формулируются с помощью большого количества правил, из которых существуют исключения, поскольку такие правила складывались исторически.

Наряду с естественными языками были разработаны формальные языки (нотная запись, языки программирования и др.). Основное отличие формальных языков от естественных состоит в наличии не только жестко зафиксированного алфавита, но и строгих правил грамматики и синтаксиса.

Так, правила записи математических выражений можно рассматривать как формальный язык, имеющий алфавит (цифры) и позволяющий не только именовать и записывать объекты (числа), но и выполнять над ними арифметические операции по строго определенным правилам.

В некоторых языках знаками являются не буквы и цифры, а другие символы — например, знаки химических элементов, музыкальные ноты, изображения элементов электрических или логических схем, дорожные знаки, точки и тире (код азбуки морзе) и др. Таким образом, представление информации посредством естественных и формальных языков производится с помощью алфавита — определенного набора знаков.

Знаки могут иметь различную физическую природу. Например, для письма служат знаки, которые являются изображениями на бумаге, в устной речи в качестве знаков выступают различные звуки (фонемы), а при обработке текста на компьютере знаки представляются в форме последовательностей электрических импульсов.