Содержание курса

Кіріспе

«Информатика» ғылыми бағыты негізінен компьютер жадында көрсетіле алынатын модельдерді өңдеу мен іске қосуға негізделген.

Бұдан модельді құру әдісі ақпараттық технологиялар қорын құрайды. Теориялық және тәжірибеде қолданылатын жүйелерді құруда соңғы автомат пен формалды грамматика негізінде пайда болған модельдерді кеңінен пайдалану «Тілдер мен автоматтар теориясы» пәнін «Информатика» бағытының негізгі пәндерінің бірі ретінде санауға мүмкіндік береді.

Бұл пәнді оқуға кіріспес бұрын студенттер «Алгоритмизация мен бағдарламалау негіздері», «Мәліметтер қоры» және «Дискреттік математика» курстарының мазмұнымен таныс болу керек.

«Тілдер мен автоматтар теориясы» пәнінің негізгі қызметі формалдық грамматика мен соңғы автоматтар теориясы негіздері мен әдістерін оқу және тәжірибеде қолданылуы. Бұл пән «Компиляторларды құру», «ЭЕМ элементтері мен түйіндері», «ЭЕМ жобалауды автоматтандыру» және «Имитациялық модельдеу» пәндерін оқытуға дайындық болып табылады.

1-тақырып Формалдық тілдер мен грамматикалар

1.1 Формалдық грамматика мен тілдер анықтамасы

Мәтін компьютер немесе басқару құрылғылары орындау қажет тапсырма болып табылады. Бұндай тапсырманың мәтінін адам құрғандықтан, кіріс тілі деп аталатын мәтінді жазу тілі қолданатын адамдар қолданысына ыңғайлы және түсінікті болу керек. Адамға бағытталған тіл әдетте компьютер орындайтын команда түрлерімен біртектес болмайды. Компьютерге түсінікті командалар артынан кіріс тілінде мәтіннің өзгертілуін орындау үшін транслятор деп аталатын арнайы құрылғы немесе бағдарламалар қолданылады.

Трансляторды құру тапсырмасы айтарлықтай қиын және жауапты іс. Оның шешім қабылдау сапасына өзгертуді орындауға қажет ресурстар байланысты болады. Және бұнымен қатар кіріс тілінде жазылған мәтін мазмұнын дәлме-дәл жеткізу трансляторға қойылатын негізгі талап болып табылады. Ондай өзгертулерді іске қосу үшін тіл синтаксисі деп аталатын кіріс мәтіндерінің құрылу ережелерінің дәлме-дәл суреттелуі мен тіл семантикасы деп аталатын мәтін мазмұнын баяндайтын талдау ережелері қажет.

Синтаксис пен семантиканы мазмұндау үшін түрлі құралдар қолданылады. Осылайша тіл синтаксисін формалдық грамматика, ал семантиканы атрибуттық грамматика көмегімен мазмұндауға болады.

Бұл бөлімде тек қана синтаксисті мазмұндаумен байланысты мәселелер ғана қарастырылады. Табиғи тілдік аналогиялармен қолдана отырып формалды тілді нақты ережелер бойынша құрылған көптеген сөйлемдер ретінде көрсетуге болады. Формалды тіл мен құру ережелерінің ұсыныстарын құру тәсілі формалдық грамматика көмегімен анықталуы мүмкін. Бұнымен қатар құру ережелерінің жиыны грамматика кестесі деп аталады, ал құру реті шығару түсінігінің көмегімен анықталады. Грамматика ережелерінің көмегімен тіл сөйлемдерінің ережесі болып табылатын түрлі шығарулар құруға болатыны белгілі. Сондықтан формалдық грамматика көп жағдайларда тудыру грамматикасы, ал шығару – тудыру үрдісі деп аталады.

Бұл бөлімде алфавит, шынжыр, грамматика, шығару, тіл және т.б. базалық түсініктер анықтамалары беріледі. Содан соң формалдық грамматиканың мүмкін классификацияларының бірі – Хомс бойынша классификациялау қарастырылады. Бұл классификация бағдарламалау тілін тәжірибеде мазмұндау үшін қолданылатын грамматика типін көрсетуге мүмкіндік береді. Бөлімнің соңында бағдарламалау тілінің кейбір конструкцияларына арналған жай грамматикаларды құру мысалдары қарастырылады.

Формалдық тіл мен грамматиканы анықтауға қажет алғашқы және ең жай түсінік болып алфавит пен алфавиттегі сөздер табылады.

Символдардың бұл қарастыруда бөлінбейтін соңғы жиыны сөздік немесе алфавит деп, ал жиынға жататын символдар - алфавит әріптері деп аталады.