Formale Sprache und Grammatik

Mit dem Akzeptor haben wir nun ein Automatenmodell kennengelernt, das (formale) Sprache erkennen kann. Im Folgenden frischen wir diese Erkenntnisse aus Klasse 10 auf und erweitern sie um eine visuelle Beschreibung für die Erzeugung von Sprache.

In der Jahrgangsstufe 10 haben wir bereits natürliche und künstliche Sprachen analysiert und verglichen. Mithilfe der Begriffe Zeichen, Zeichenfolge, Wort, Satz, Alphabet, Grammatik, Sprache, Syntax und Semantik waren wir in der Lage, Eigenschaften von Sprache, wie etwa Mehrdeutigkeit, Fehlerfreundlichkeit, Universalität und Flexibilität zu untersuchen. Hilfssysteme natürlicher Sprachen (Esperanto, Klingonisch, Morsen, Blindenschrift) analysierten wir und versuchten uns in PROLOG.

Sprache

Schriftliche Sprache definieren wir als Zeichensystem zum Zweck der Kommunikation. Im weitesten Sinn werden neben den so genannten natürlichen Sprachen auch künstliche Sprachen (wie beispielsweise Welthilfssprachen oder Programmiersprachen in der EDV) sowie die Kommunikationsmittel der Tiere dazu gerechnet.

Elemente einer Sprache

Die (schriftliche) Sprache besteht aus

• Zeichen
  kleinstes Element einer Sprache mit/ohne Bedeutung
• Zeichenfolge
  Aneinanderreihung einzelner Zeichen mit/ohne Bedeutung
• Alphabet
  Gesamtheit aller Zeichen der Sprache
• Wort
  Aneinanderreihung einzelner Zeichen (Morphologie) mit einer Bedeutung (Wortsemantik)
• Satz
  kleinste sprachliche vollständige Einheit mit einer Bedeutung (Satzsemantik), die nach festen Regeln (Syntax) aufgebaut ist
• Grammatik
  Regelwerk zur Wort- (Morphologie) und Satzbildung (Syntax), Form der systematischen Sprachbeschreibung
• Semantik
  Bedeutung der Zeichen, Worte und Sätze

Sprachklassifikation

Natürliche Sprachen ist die von Menschen gesprochene Sprache, die aus einer historischen Entwicklung entstanden ist. Künstliche Sprachen (Plansprache, Geheimsprache, ...) sind vom Menschen geschaffene Hilfssysteme und dienen der Codierung von Sprache z. B. für einen alternativen Übertragungsweg. 

Natürliche Sprachen besitzen eine komplizierte Grammatik und eine mehrdeutige Semantik. Dies kann sich über die Hilfssysteme auch auf die künstlichen Sprachen übertragen.

Formale Sprachen (z. B. Programmiersprachen) vermeiden diese strukturellen und semantischen Uneindeutigkeiten. Sie werden durch eine formale Grammatiken erzeugt. Die Untersuchung formaler Sprachen begann in den 1950er-Jahren durch Noam Chomsky.

Die Definition einer formalen Grammatik lässt sich mithilfe von Syntaxdiagrammen visualisieren. Wir kennen diese Syntaxdiagramme bereits von der Sprache SQL, als wir den SELECT-Befehl verwendet haben. Hier der Auszug aus der SQLite-Dokumentation: