Кіріспе

Математикалық нысанды білдіретін формула. Математикада өрнек немесе математикалық өрнек – бұл белгілі бір контекстке байланысты ережелерге сәйкес дұрыс құрылған символдардың шекті комбинациясы. Математикалық символдар сандарды (тұрақтыларды), айнымалыларды, амалдарды, функцияларды, жақшаларды, тыныс белгілерін және топтастыруды білдіре алады, бұл амалдардың ретін және логикалық синтаксистің басқа да аспектілерін анықтауға көмектеседі. Көптеген авторлар өрнекті формуладан ажыратады: біріншісі математикалық нысанды, ал екіншісі математикалық нысандар туралы мәлімдемені білдіреді. Мысалы, – өрнек, ал – формула. Дегенмен, қазіргі заманғы математикада, әсіресе компьютерлік алгебрада, формулалар өрнектер ретінде қарастырылады, олар өрнекте кездесетін айнымалыларға берілген мәндерге байланысты шын немесе жалған деп бағалана алады. Мысалы, егер x –1-ден кіші мән алса, онда false мәнін береді, ал басқа жағдайда true мәнін береді.

Семантика

Семантика – мағынаны зерттейтін ғылым. Формалды семантика – тіркестерге мағына тағайындау туралы. Алгебрада өрнек мәнді көрсету үшін қолданылуы мүмкін, бұл мән өрнекте кездесетін айнымалыларға тағайындалған мәндерге байланысты болуы мүмкін. Осы мәннің анықталуы өрнектің символдарына тағайындалған семантикаға байланысты. Семантика таңдауы өрнектің контекстіне байланысты. Бірдей синтаксистік өрнек 1 + 2 × 3 әртүрлі мәндерге ие болуы мүмкін (математикалық тұрғыдан 7, сондай-ақ 9), контексттегі операциялардың тәртібіне байланысты (қараңыз, сондай-ақ Операциялар § Калькуляторлар). Семантикалық ережелер кейбір өрнектер ешқандай мәнді көрсетпейді деп жариялауы мүмкін (мысалы, олар 0-ге бөлуді қамтитын жағдайда); мұндай өрнектер мәні анықталмаған деп айтылады, бірақ олар бәрібір дұрыс құрылған өрнектер болып табылады. Жалпы, өрнектердің мағынасы мәнді көрсетумен ғана шектелмейді; мысалы, өрнек шартты, немесе шешілуі тиіс теңдеуді көрсетуі мүмкін, немесе оны белгілі бір ережелер бойынша манипуляцияланатын жеке объекті ретінде қарастыруға болады. Мәнді көрсететін кейбір өрнектер бір мезгілде орындалуы қажетті шартты білдіреді, мысалы, ішкі тікелей қосындыны көрсетуді талап ететін операторлар.

Ресми тілдер және ламбдалық есептеу

Ресми тілдер жақсы құрылған өрнектер ұғымын ресмилеуге мүмкіндік береді. 1930 жылдары Алонзо Черч және Стивен Клин функцияларды және оларды бағалауды ресмилеу үшін жаңа типтегі өрнектерді – лямбда өрнектерді енгізді. Олар математикалық логикада және бағдарламалау тілдері теориясында қолданылатын ресми жүйе – лямбдалық есептеудің негізін құрайды. Екі лямбда өрнегінің эквиваленттігі шешілмейді. Бұл арифметикалық амалдарды, логарифмді және экспоненталық функцияны (Ричардсон теоремасы) пайдаланып бүтін сандардан құрастырылған нақты сандарды көрсететін өрнектерге де қатысты.