Formele taal

De term formele taal heeft ten minste drie verwante betekenissen:

1. vormelijk taalgebruik;
2. taal waarvan de vorm en meestal betekenis exact vastliggen, meestal door middel van wiskundige definities;
3. een verzameling tekenreeksen.

Formeel taalgebruik

In het normale spraakgebruik is formele taal taalgebruik dat vormelijk is: het houdt zich aan conventies om datgene wat gezegd wordt te formuleren, die zelf weer een onderdeel zijn van conventies voor de manier waarop de communicatie plaatsvindt. Het tegenovergestelde is informeel taalgebruik, dat zich juist niet aan zulke conventies houdt.

Met formeel taalgebruik wordt, als alle partijen het beheersen, een specifieke context van communicatie gecreëerd waarin de communicatie veel preciezer kan zijn dan met informeel taalgebruik mogelijk is. Dit is in sterke mate het geval bij ambtelijk of juridisch taalgebruik, waarin heel veel gebruik wordt gemaakt van standaardformuleringen waarvan de betekenis zeer precies vast is komen te liggen, deels expliciet in wetsteksten en juridische uitspraken, deels impliciet door de lange geschiedenis van het gebruik van de formuleringen in eerdere communicatie over het desbetreffende onderwerp.

Kunstmatige taal

In de wetenschap, en met name in de wiskunde en informatica, is een formele taal een gecreëerde, kunstmatige taal waarvan vorm (de syntaxis) en vaak ook betekenis (de semantiek) exact is vastgelegd, vaak door middel van wiskundige definities. Formele talen worden bestudeerd en gebruikt in de wiskunde en de informatica en enige aanverwante disciplines. Het doel is ook hier om zeer precieze communicatie mogelijk te maken door de betekenis van uitdrukkingen en constructies zo exact mogelijk vast te leggen. Veel formele talen zijn expliciet ontworpen om door machines begrepen te worden; hieronder vallen de computertalen, die worden gebruikt om informatie op een computer op te slaan of het gedrag van een computer te programmeren. Daarnaast bestaan er informatierepresentatietalen of gegevensmodelleertalen. Voorbeelden van informatierepresentatietalen die zijn gebaseerd op een formalisering van natuurlijke talen zijn Gellish Formeel Nederlands en Gellish Formal English. Het tegenovergestelde van een kunstmatige taal is een natuurlijke taal: een taal zoals het Nederlands die door mensen wordt gebruikt om onderling te communiceren en in de loop van die communicatie geleidelijk is ontstaan. De taalkunde houdt zich bezig met de bestudering van natuurlijke talen.

Als vorm en betekenis van een taal volledig wiskundig vastliggen spreken we van een wiskundig formalisme. Zulke formalismen zijn de grondslag voor het bedrijven van wiskunde; bepaalde gebieden van de wiskunde en toepassingen ervan, zoals de mathematische logica en de theoretische informatica, houden zich uitvoerig bezig met het ontwerpen en bestuderen van dergelijke formalismen.

De wiskunde zelf is ontstaan doordat de vorm en inhoud van logische redeneringen hoe langer hoe meer geformaliseerd is, totdat de formaliseringen vastlagen die ook nu nog het meest worden gebruikt. Hierdoor ontstond een discussie over de grondslagen van de wiskunde waarin de grenzen van de wiskundige formaliseerbaarheid werden onderzocht; sommige wiskundigen meenden zelfs dat het wiskundige redeneren in wezen niet meer is dan formele, mechanisch uitvoerbare symboolmanipulatie (een standpunt dat het formalisme wordt genoemd). Hiermee werden ook de grondslagen gelegd voor de programmeerbare computer.

Tegelijkertijd ontstond in de taalkunde de behoefte om de vorm en betekenis van door mensen gesproken talen zoals het Nederlands precies te beschrijven. Een van de manieren om dit te doen is om een formele taal te definiëren die in vorm en betekenis de natuurlijke taal probeert te benaderen.

Deze benadering heeft een grote stimulans gekregen door het beschikbaar komen van computers voor algemeen gebruik, vanaf 1950, enerzijds omdat men wilde proberen computers begrip van natuurlijke taal bij te brengen – bijvoorbeeld voor automatisch vertalen – en anderzijds omdat men in begon te zien dat computerprogrammatuur moet worden geschreven in een taal die voor de menselijke programmeur zo begrijpelijk mogelijk moet zijn. Hierdoor ontstond onderzoek naar de vraag welke eigenschappen zulke talen moeten hebben en de vraag hoe zulke talen goed beschreven kunnen worden. Dit leidde tot het wiskundige vakgebied van de formeletalentheorie.

Baanbrekend werk op dit terrein is verricht door Noam Chomsky.

Taal in de formeletalentheorie

Zie Formele taal (theoretische informatica) voor het hoofdartikel over dit onderwerp.

De formeletalentheorie, een zelfstandig onderzoeksgebied binnen de theoretische informatica, formele logica en mathematische taalkunde, is gewijd aan de bestudering van wiskundige formalismen om de vorm (syntaxis) van uitdrukkingen in formele talen mee te beschrijven. De inhoud (betekenis, semantiek) van uitdrukkingen wordt meestal volkomen buiten beschouwing gelaten.