§ 5. Понятие естественного и искусственного языка. Разновидности искусственных языков

Определения и обозначения

Естественный язык — исторически складывающаяся знаковая система, которая возникает и развивается в процессе общения людей. Русский, испанский или арабский язык не создавались одним автором по готовому плану. Это понятие помогает увидеть в языке результат общественного развития и носитель культуры.

Искусственный язык — специально созданная человеком знаковая система с заранее определёнными целями, правилами и областью применения. Для него могут заранее выбрать символы, составить словарь и описать грамматику. Такое определение нужно, чтобы отличать спроектированные системы от языков, которые складывались веками.

Плановый язык — искусственный язык, разработанный для международного или специального общения между носителями разных естественных языков. Его создатели стремятся сделать правила понятными и пригодными для обучения. Это определение показывает, что плановый язык предназначен главным образом для общения людей.

Формальный язык — искусственная знаковая система с точно заданными символами и правилами построения выражений и их понимания. К нему относятся языки математических формул, логики и многие компьютерные системы. Такое описание необходимо там, где результат должен одинаково пониматься всеми пользователями.

Как это устроено

Естественный язык формируется постепенно, потому что его создаёт не один человек, а множество участников общения. Новые слова появляются вместе с предметами, явлениями и общественными потребностями, а удачные способы выражения закрепляются в употреблении. Поэтому язык меняется со временем: меняются значения слов, произношение, грамматические формы и нормы. В нём отражаются история, быт, ценности и образ мышления его носителей.

Искусственный язык создаётся целенаправленно, поскольку его автору нужно решить конкретную задачу. Сначала определяются алфавит или другой набор знаков, затем отбираются слова либо символы, описываются грамматические правила и способы употребления. Такая предварительная разработка делает систему более предсказуемой. При этом искусственный язык не обязан быть простым: для сложной области ему может потребоваться разветвлённая структура.

Разновидности искусственных языков различают по нескольким признакам. Сначала выясняют цель создания: общение людей, научное описание, вычисления или управление техникой. Затем рассматривают состав знаков, степень однозначности и сферу применения. Чем строже назначение системы, тем сильнее обычно ограничены её словарь и правила.

Плановый и формальный языки отличаются прежде всего адресатом и задачей. Плановый язык создают для людей: его участники строят высказывания, задают вопросы и передают мысли, поэтому в нём возможны привычные для общения средства. Формальный язык нужен для точного описания, вычислений или обработки информации; его выражения должны соответствовать установленным правилам и не зависеть от личного толкования.

Искусственный язык бывает удобнее естественного в отдельной сфере, потому что устраняет лишние варианты и задаёт единый способ записи. Формула быстрее передаёт математическую зависимость, а команда программы точно задаёт действие компьютера. Но естественный язык охватывает эмоции, намёки, оценки, шутки и бесконечное количество жизненных ситуаций. Поэтому искусственные системы дополняют естественные, а не заменяют их во всём человеческом общении.

Сравнение естественного языка и разновидностей искусственных языков

Таблица помогает сравнивать языки не по одному признаку, а сразу по происхождению, цели и устройству. При определении неизвестной системы сначала найдите, кто и зачем её создал, затем проверьте характер правил и допустимую неоднозначность. Язык программирования выделен отдельно, хотя он относится к искусственным формальным языкам.

Разбор задач

Задача 1

Нужно распределить русский язык, эсперанто, язык математических формул и Python по группам: естественные, плановые, формальные языки и языки программирования. Основанием для решения будут не привычность языка и не сложность его изучения, а происхождение, цель создания и область применения. Один объект может входить в более широкую группу и одновременно иметь более узкое название.

1. Проверим русский язык: он складывался в обществе на протяжении истории и используется для разных видов общения. Значит, это естественный язык.
2. Проверим эсперанто: его грамматика и словарь были специально спроектированы для общения людей разных языковых сообществ. Следовательно, это плановый язык.
3. Проверим математические формулы: они состоят из условных символов и подчиняются точным правилам построения и толкования. Это формальный язык.
4. Проверим Python: он служит для записи алгоритмов, которые затем выполняет компьютер. Поэтому Python — язык программирования и одновременно искусственный формальный язык.

Ответ: русский язык — естественный; эсперанто — плановый; язык математических формул — формальный; Python — язык программирования, относящийся к формальным искусственным языкам. При распределении нужно учитывать, что категории «формальный язык» и «язык программирования» могут пересекаться.

Задача 2

Нужно сравнить предложение на русском языке и запись 2(x + 3) = 10 с точки зрения количества возможных толкований. Сравнение показывает не то, какая запись короче, а насколько строго правила ограничивают её смысл. Контекст особенно важен для естественной речи.

1. Рассмотрим русское предложение и представим разные ситуации его употребления. Интонация, значение слов, местоимения и окружающий текст могут дополнять или менять понимание.
2. Рассмотрим математическую запись: знак умножения, скобки, порядок действий и знак равенства имеют заранее установленные значения. Поэтому выражение читается одинаково при соблюдении правил.
3. Решим выражение: 2(x + 3) = 10, значит x + 3 = 5, откуда x = 2. Сам результат не зависит от настроения говорящего или конкретной жизненной ситуации.

Ответ: естественное предложение потенциально допускает контекстную неоднозначность, а математическая запись стремится к одному точному толкованию. Именно это различие показывает назначение формального языка.

Задача 3

Нужно составить небольшой искусственный язык для передачи команд роботу, выбрать символы, задать их значения и записать три допустимые команды. Система должна быть маленькой, но полной: у каждого знака должно быть одно значение, а порядок знаков — понятное правило. Тогда робот и человек будут одинаково понимать команду.

1. Выберем символы: F означает движение вперёд, B — движение назад, L — поворот налево, R — поворот направо, а цифры 1–9 задают число шагов.
2. Зададим правило: команда состоит из одной буквы действия и одной цифры количества шагов. Пробелы и лишние знаки запрещены, чтобы не возникало дополнительных толкований.
3. Запишем три команды: F3 — пройти вперёд три шага, R1 — повернуть направо на один условный шаг, B2 — пройти назад два шага. Каждая команда соответствует только одному действию.

Ответ: получилась простая искусственная формальная система команд. Её однозначность проверяют так: для каждого символа находят одно значение, а затем убеждаются, что вся запись соответствует заданному шаблону.

Типичные ошибки

Считать искусственный язык обязательно простым или неполноценным. Так думают, потому что искусственный язык создаётся специально, но сложность зависит от задачи: язык программирования может иметь большой набор правил. Проверка проста: выясните назначение и устройство системы, а не оценивайте её по происхождению.

Называть любой иностранный язык искусственным. Ошибка возникает из-за личного опыта изучения: ученик осваивает иностранную речь сознательно. Нужно спросить, создавался ли язык по проекту или исторически развивался в обществе; английский и немецкий, например, естественные языки.

Смешивать плановый язык и язык программирования. Оба могут быть искусственными, но плановый язык служит прежде всего для общения людей, а программирование — для записи алгоритмов. Проверьте адресата: человек или вычислительная система.

Утверждать, что формальный язык полностью повторяет естественный. Формальный язык обычно имеет ограниченный словарь и более однозначные правила, поэтому не передаёт всего богатства живой речи. Если выражение требует контекста, эмоций или скрытого намёка, это уже признак иной организации языка.

Связь с другими темами

До изучения темы нужны понятия знака, знаковой системы, речи, общения и функций языка: они объясняют, из чего складывается любая языковая система. С информатикой и математикой тема связана через формулы, алгоритмы и программирование, где особенно важны точные правила. Позже эти знания пригодятся при изучении культуры речи, терминологии, языка науки и профессионального общения, поскольку разные сферы выбирают разные средства выражения.

Что запомнить

• Естественный язык возникает и изменяется в процессе общественного развития.
• Искусственный язык создаётся человеком по заранее заданным правилам.
• Плановые языки предназначены для общения людей, в том числе представителей разных языковых сообществ.
• Формальные языки строятся из точно определённых символов и правил.
• Языки программирования относятся к искусственным формальным языкам.
• Естественные языки богаче контекстом и оттенками значения, но допускают неоднозначность.
• Выбор языка зависит от цели: общение, научное описание, вычисление или программирование.