Естественные и формальные языки

Особенности естественных и формальных языков

Язык — душа нации.
Гоголь

Рассмотрим некоторые особенности естественных и формальных языков, интересные с точки зрения автоматизации. Активное мышление находится под непрерывным воздействием внешней информации (слуховых и зрительных образов) и эмоций. Образ и слово сливаются воедино, образуют динамический монолит, который охватывает и область эмоций.

Первоначальным источником слова и всего процесса словообразования могли быть образы, которые исчезли или изменились в нашем представлении. Мы употребляем слово «защита» в определенном смысле, хотя слово «щит» давно уже ассоциируется не с вооружением, а с устройством электротехническим (распределительный щит) или гидротехническим (шлюзовой щит). Со времени первоначального образования языковых форм прошло много веков, и теперь только специалисты по исторической лингвистике вспоминают о таких тонкостях. В настоящее время слова связываются с новыми обобщенными образами и понятиями.

Язык имеет иерархическую структуру, в которой более общие понятия дифференцируются на менее общие, те в свою очередь снова дифференцируются, и так доходит до конкретного предметного уровня. Мышление может происходить на любом уровне иерархии; для взаимопонимания важно, чтобы у собеседников оно происходило на одном уровне. Естественный язык эмоционален на любом уровне, и эта эмоциональность играет большую роль в воздействии живой и письменной речи. Эмоциональность — одно из необходимых условий пригодности языка для творческого мышления.

Естественный язык информативен. Его информативность не исчерпывается только формальными признаками (количество букв, слов), но и включает расстановку слов, их использование и т. д. В гаитянском языке, который имеет всего 5 гласных и 6 согласных, информация содержится в построении слов и фраз, и он очень труден для изучения.

Чтобы передать эмоции, требуется большое количество информации. Для передачи слова «страх» требуется 5 байт, однако, приняв их, мы не ощутим чувства страха. Художественное описание ощущений героя, испытывающего страх, в какой-то мере вызывает страх. Можно ли исключить эмоциональные элементы из обихода, ограничиться рациональным представлением событий? Ни в коем случае. Принимая решение, необходимо учитывать эмоциональный фактор как один из стимулов поведения, следовательно, язык системы, которая готовит решение, должен оперировать и с эмоциями, хотя мы пока и не умеем вычислять количество информации, которое требуется для передачи эмоций. Было бы неправильным считать, что информативность языка (в том числе эмоциональная) повышается при применении сложных оборотов речи. Витиеватый язык наименее информативен и поэтому непонятен. Иронизируя над схоластами, Байрон писал: «Ученый, ты объясняешь нам науку, но кто объяснит нам твое объяснение».

Народный язык прост, образен, эмоционален и информативен. Информативность естественного языка куплена ценой сложности и недостаточной точности (неоднозначности). Информация может быть по-разному воспринята разными людьми. Даже сухой боевой приказ нелегко сформулировать так, чтобы его все поняли одинаково. Естественный язык обладает большой избыточностью, которая помогает выражению новых идей и является резервом для развития языка.

Когда речь идет о конкретных ситуациях, конкретных оценках и конкретных действиях, информативность языка отходит на задний план, а точность приобретает решающее значение. Условия военной деятельности не позволяют использовать все информационные возможности естественного языка и не требуют этого. Неоднозначность же недопустима.

Поэтому вместе с развитием военного дела выработался специализированный «военный язык», обогащенный дополнительной терминологией (это повышает его точность) и освобожденный от малоупотребительных конструкций, выражений и слов. В результате тот естественный язык, которым в основном пользуются военные в профессиональной деятельности, более точен, но менее полон.

Существуют научный, юридический и бюрократический языки. В каждой профессиональной области принята своя терминология и своя методика избавления от общих фраз.

Обратимся к некоторым особенностям формальных языков. Они созданы искусственно и поэтому по природе своей аксиоматичны и ограничены. Внешне конструктивные формы выглядят в них так же, как и в естественных языках (по определенным грамматическим правилам отдельные символы объединяются в слова, слова — в предложения и т. д.). Не каждую мысль можно выразить на формальном языке, зато те мысли, которые находят выражение, могут быть записаны предельно кратко и поняты единственным образом Но любое, даже очень малое изменение текста искажает содержание или приводит к бессмыслице. В отличие от естественного формальный язык практически не обладает избыточностью: в каждом предложении употреблен самый необходимый минимум символов и слов, поэтому он менее гибок.

Формальные языки полностью лишены эмоциональности. Их сфера употребления строго ограничена, поэтому в отличие от естественного языка описание новых, заранее не предусмотренных ситуации требует развития формального языка. Зато ввиду аксиоматичности построения формальные языки можно развивать в нужном направлении вне связи с тем, когда практически потребуются их новые возможности. Грамматику формального языка также можно пополнять и изменять, включая основные, первичные аксиомы. По мере надобности могут создаваться новые формальные языки.

Естественные языки развития впрок не допускают и очень слабо поддаются насильственной трансформации: они живут жизнью народа. Диалектика естественного языка состоит в том, что он и гибок и консервативен одновременно. Формальные языки более приспособлены к зрительному восприятию, а естественный язык наилучшим образом воспринимается с помощью органов слуха. Письменный текст налагает свои трудности на восприятие, поскольку, во-первых, не все пишется так, как говорится, во-вторых, не все особенности устной речи (в частности, интонации) можно передать в письме. Важной особенностью формальных языков является то, что любой из них исчерпывающим образом может быть описан математически. До сих пор формальные языки строились применительно к конкретным, более или менее ясно сформулированным задачам, и основная тенденция состояла во всемерном упрощении языка.

Усвоение нового языка — дело сложное и трудоемкое, поэтому при создании формального языка прежде всего стремятся упростить аксиоматику, однако так, чтобы не ограничить его служебных функций. Основы математического языка элементарны, поскольку все самые сложные преобразования имеют в качестве исходного пункта простое сложение. Но это не помешало (а может быть, и помогло) гигантскому развитию математики.

В свое время в длительном и бесплодном споре о том, на каком языке писать математические трактаты — на английском или латыни, последнее слово принадлежало Гиббсу, который заявил, что «математика — это язык». Безусловно, это так, но пока ни одна математическая работа не обходится без некоторого числа естественных фраз. Для живого читателя это вполне допустимо, даже удобно, но что делать с вычислительной машиной? Она не прочтет этих фраз, а следовательно, не поймет и всего текста. Предлагалось ввести в математические труды вместо слов и фраз специальные условные знаки. Но пока эта идея не привилась.

В.В. Дружинин, Д.С. Канторов

Художественный язык и литературное творчество:
Семь заветных слов

Следующая страница: Сложности автоматического перевода