[科普中国]-工程语言

概述

语言，是人类最重要的交际工具，是人们进行沟通交流的各种表达符号。语言就广义而言，是一套共同采用的沟通符号、表达方式与处理规则，符号会以视觉、声音或者触觉方式来传递。狭义上的语言是指人类沟通所使用的语言——自然语言。一般人都必须通过学习才能获得语言能力。语言的目的是交流观点、意见、思想等。人类发现了某些动物能够以某种方式沟通，就诞生了动物语言的概念。计算机诞生以后。人类需要给予计算机指令，这种指令就是我们通常所说的计算机语言。

计算机语言分为机器语言、汇编语言和高级语言三种。

(1)机器语言、硬件能执行用二进制形式编写的最基本动作命令，用该语言编写的程序不必经过翻译就可执行，速度快，但给记忆和理解带来困难，这种最基本的软件层次叫“机器语言”。

(2)汇编语言 (即符号语言)采用与机器指令一一对应的助记符号来书写程序。便于理解记忆，执行速度快，常用于实时控制场合，属于第二代语言。

(3)高级语言高级语言与自然语言更为接近，需编辑后才能执行。高级语言用于数值计算和数据处理，称为第三代语言，如Basic，CoBol，Fortran，Pascal和C语言。

工程语言指用于人与计算机之间进行通信的语言，是人与计算机之间传递信息的媒介。1

工程语言学工程语言学是语言学与信息学、控制论、数学、物理学、电子学、计算机科学、自动化技术相结合的多边缘学科，又叫计算语言学。主要用工程方法处理语言信息。

语言信息处理就是借助机器设备对语言信息进行输入、传递、加工、输出等处理。语言信息输入方式有两类，一类是编码输入，一类是直接用言语输入，包括书面语输入和口语输入。

语言信息传递就是发话人把信息编码通过信道传递给收话人，收话人解码接收信息。

语言信息加工包括机器翻译中原语信息分析、双语信息转换和译语信息综合等。

语言信息输出就是把加工过的信息输出给收话人。

语言信息处理的各个环节要做到相互配合、协调一致，才能保证高效率。

为了让机器识别语言，自动处理语言信息，就要让语言形式化，包括语法形式化和语义形式化。结构语法和转换生成语法的形式分析方法可以使语法形式化；义素分析法、逻辑语义演算等方法可以使语义形式化。语言模式是对语言事实进行模拟的一种装置，它能简明地描写复杂的语言事实。语言模式分综合模式和分析模式两科，都可使语言形式化。2

知识工程语言知识工程语言是一类专门用来建造和调试专家系统的语言，是为开发专家系统专门设计的一些特殊的高级语言工具。知识工程语言的类型很多，它们的复杂程度和具有的功能也各不相同。根据设计背景的不同，可划分为骨架型知识工程语言和通用型知识工程语言两种。

骨架型知识工程语言骨架型知识工程语言也被称为专家系统外壳，它是由一些已经成熟的具体专家系统演变来的。其演变方法是：抽去这些专家系统中的具体知识，保留它们的体系结构和功能，再把领域专用的界面改为通用界面，这样，就可得到相应的专家系统外壳。可见，在专家系统外壳中，知识表示模式、推理机制等都是确定下来的，缺少的只有知识，因此，当用它来建造专家系统时，只须把相应领域的专家知识用外壳规定的模式表示出来并存人知识库，就可以快速地产生一个新的专家系统。

与程序设计语言相比，用外壳型知识工程语言开发专家系统具有省时、快速、高效等优点，但灵活性和通用性较差，其原因是外壳的推理机制和知识表示方式是固定不变的。此外，用外壳开发专家系统还存在着一定的领域局限性，即一种专家系统外壳只能用在一个比较窄的领域范围内。在专家系统发展过程中，发挥了重要作用的专家系统外壳主要有EMYCIN、KAS及EXPERT等。

通用型知识工程语言通用型知识工程语言也被称为通用型专家系统开发工具，它是不依赖于任何已有专家系统，不针对任何具体领域，完全重新设计的一类专家系统开发工具。与骨架系统相比，它具有更大的灵活性和通用性，并且对数据及知识的存取和查询提供了更多的控制手段。3

智能工程语言智能工程出于求解复杂实际问题的需要，要求与之相适应的计算机语言(称为智能工程语言)必须同时具有能处理复杂的数据计算、符号计算、便于集成等特点。

人工智能程序一般使用LISP和PROLOG高级语言，其中PROLOG语言处理逻辑表达式的程序容易编制，LISP则由算子组成有利于生成处理表的程序，这类语言为符号处理语言，对于发展符号运算程序是有用的。还有应用软件，是针对某一具体问题的求解而建立的计算机求解程序。与工具型软件相比，专业性强，灵活件差。

工业的不断发展，其问题也逐渐变得复杂，问题的求解过程既有数值计算，也有符号计算，要求设计智能工程环境的语言必须有以下功能：①同时具备较强的数值计算和符号处理功能；②具有较大的灵活性和适应性；③容易与其它语言(高级语言、汇编语言等)接口；④容易适合不同的硬件环境。

据目前使用的经验看，能满足这些要求的、有代表性的语言是C语言。4

应用工程语言已广泛应用于人机对话和语言信息处理领域。一些机器翻译系统已投入实用，世界联机信息检索网络已经形成。除机器翻译、信息自动检索外，工程语言学还成功地应用到其他一些领域 例如：

（1）书报自动编排系统及时而准确地传递社会信息。作者通过终端机把作品发到报社、出版社，接收机自动接收，由打印机打印出或显示器显示出作品，供编辑审阅。编辑坐在终端机显示器前编发稿件，排好的版面发送到印刷厂自动排印，也可以作为待发稿暂暂时存储。

（2）自动控制系统让机器按照人的言语指令完成特定任务。生产指挥者坐在控制室内用言语指挥机器运转。

（3）程序教学机按照教学程序自动传授知识。

（4）国际通信网络最快最准确地传递各种信息，每个人都可利用终端机参加信息交换网络，天涯若咫尺。2