Automat (Informatik)
Ein Automat (ein Automat, mehrere Automaten) ist ein Begriff aus der Mathematik. Manchmal wird das Konzept als Zustandsautomat bezeichnet. Es ist wie eine abstrakte Maschine.
Einer solchen Maschine kann eine Eingabe gegeben werden, die entweder abgelehnt oder akzeptiert wird. Es ist wie ein Verkaufsautomat. Wenn etwas gekauft wird, müssen Münzen (oder Geld) in den Automaten eingeworfen werden. Wenn dies die richtigen Münzen sind, werden sie akzeptiert, und der angeforderte Gegenstand wird fallen gelassen, so dass er entnommen werden kann. Wenn es die falschen Münzen sind, werden sie zurückgewiesen.
Intern hat der Automat verschiedene Zustände, in denen er sich befinden kann. Wenn Sie ihn füttern, kann (oder auch nicht) sein Zustand geändert werden. Auf diese Weise durchläuft der Automat die gesamte Eingabe und verbraucht dabei jeweils nur einen Gegenstand (den Mathematiker ein Symbol nennen). Wenn kein Symbol mehr vorhanden ist, befindet sich der Automat in einem bestimmten Zustand. Dies kann ein Endzustand sein. In diesem Fall wird die Eingabe akzeptiert. Andernfalls wird die Eingabe abgelehnt.
Wenn die Maschine eine zählbare, endliche Anzahl von Zuständen hat, wird sie als endlicher Zustandsautomat bezeichnet. Ein Diagramm, das alle Zustände und Übergänge einer solchen Maschine zeigt, wird als endliches Zustandsdiagramm bezeichnet.
Eine übliche Darstellung eines Automaten in der Informatik. Dieser Automat "akzeptiert" alle Folgen der Buchstaben a und b, die mit einem a beginnen und mit einem b enden.
Probleme
Wie im wirklichen Leben gibt es Maschinen, die zu komplex sind, um sie zu verstehen. Der Mathematiker und Informatiker fragt sich deshalb, ob ein bestimmter Automat minimal ist. Wenn er nicht minimal ist, muss es einen anderen Automaten mit weniger Zuständen geben, der dasselbe tun kann. Ein Beispiel für einen Automaten ist die Turingmaschine.
Fragen und Antworten
F: Was ist ein Automat?
A: Ein Automat ist ein Konzept aus der Mathematik, das einer abstrakten Maschine ähnelt, die Eingaben erhalten kann, die entweder abgelehnt oder akzeptiert werden.
F: Was ist ein anderer Begriff für einen Automaten?
A: Manchmal wird das Konzept auch als Zustandsautomat bezeichnet.
F: Können Sie einen Automaten mit einem Verkaufsautomaten vergleichen?
A: Ja, er ist wie ein Verkaufsautomat, bei dem Münzen oder Geld in den Automaten eingeworfen werden müssen. Wenn die Münzen die richtigen sind, wird der angeforderte Gegenstand fallen gelassen und kann entnommen werden.
F: Was passiert, wenn einem Automaten eine Eingabe gemacht wird?
A: Der Automat geht alle Eingaben durch, wobei er jeweils einen Gegenstand verbraucht, und hat intern verschiedene Zustände, die er einnehmen kann. Wenn Sie ihn mit Input füttern, kann sich sein Zustand ändern, muss aber nicht.
F: Was passiert, wenn keine Symbole mehr für den Automaten übrig sind?
A: Wenn keine Symbole mehr vorhanden sind, befindet sich der Automat in einem bestimmten Zustand, der ein Endzustand sein kann. Wenn dies der Fall ist, wird die Eingabe akzeptiert, andernfalls wird die Eingabe zurückgewiesen.
F: Was ist ein endlicher Zustandsautomat?
A: Wenn der Automat eine abzählbare, endliche Anzahl von Zuständen hat, nennt man ihn einen endlichen Zustandsautomaten.
F: Was ist ein endliches Zustandsdiagramm?
A: Ein Diagramm, das alle Zustände und Übergänge eines solchen Automaten zeigt, nennt man ein endliches Zustandsdiagramm.
