semantik - datalogi

Semantik i datalogi er beskrivelse af betydningen (denotation) af de syntaktiske elementer i et programmeringssprog. En semantisk beskrivelse skal give en utvetydig definition af adfærden af programmer i sproget. En sådan utvetydig definition gør det muligt at flytte et program fra en computer til en anden uden ændring af dets adfærd.

Et andet formål er at kunne analysere programmers adfærd; metoder fra semantik kan herigennem gøre det muligt at udføre automatisk verifikation af programmer.

En semantisk beskrivelse må selv benytte sig af et sprog, metasprog, hvis semantik skal være utvetydig. Tidligere, fx ved definitionen af Algol, benyttede man især engelsk som metasprog, men selv med et meget omhyggeligt ordvalg er der flere muligheder for fortolkning af en tekst, og derfor anvender man nu formel semantik, dvs. en tilgang til semantik baseret på matematik og logik.

Inden for datalogisk forskning er der flere tilgange til semantik. Såkaldt operationel semantik beskriver de skridt, et program gennemløber, og betydningen defineres vha. en abstrakt maskine, der kan udføre sætninger i sproget.

En anden tilgang er denotationel semantik, som definerer betydningen af et program som et element i et såkaldt semantisk domæne. Denotationel semantik anvender ofte bl.a. begreber fra lambdakalkyle.

En tredje tilgang er aksiomatisk semantik, der opstiller logiske aksiomer for programsætninger og afleder betydningen af sammensatte programmer vha. logiske slutningsregler. 

Disse tilgange er ikke rivaler, men er velegnede til at beskrive forskellige fænomener. Der findes da også en række matematiske resultater, der viser at de tre tilgange er ækvivalente, dvs. har samme udtrykskraft.

Semantik for programmeringssprog er et meget aktivt forskningsområde og har ført til en lang række anvendelser inden for verifikation af software og konstruktion af oversættere.

Læs mere om semantik inden for sprogvidenskaben.