-
Графічний спосіб
Тому що вихідний сигнал залежить і від стану і від вхідного сигналу, то вихідний сигнал приводять на ребрі графа.
Si
Si Si
Pk
/ Wl
Sj Sj
Рисунок 6 Зображення функцій виходу
В автоматі Мура вихідний сигнал визначається тільки станом автомата, отже скільки завгодно довго автомат буде перебувати в деякому стані, скільки можна зчитувати його вихідний сигнал відповідному даному стану рис. 6
В автоматі Миля вихідний сигнал залежить не тільки від стану, але й від вхідного сигналу, а отже значення вихідного сигналу можна зчитувати лише в короткі інтервали часу при переходах з одного стану в інше.
1.2.2 Автомат Мура
Рисунок 7 Автомат Мура.
В автоматі Мура здійснюється відображення S →W, тобто кожній букві стану ставиться буква вихідного алфавіту рис. 7
Wi = ψ(si)
Wi (t+1)= ψ (s(t+1)) – новий вихідний символ визначається новим станом.
Завдання автомата Мура (формула 12):
A: <P, W, S, s0, φ, ψ>
(12)
В автоматі Мура ψ залежить тільки від станів.
Автомат як Мура, так і Міля задається шістьома параметрами.
P, W, S – задаються у вигляді множин
s0 – початковий стан указується як буква алфавіту S
Функція φ – задається трьома способами (розглянутими раніше): перерахування, табличний, графічний.
Функція ψ – також може бути представлена тими ж трьома способами.
-
Перерахування (формула 13)
φ: S1 = φ(S0, S1) ψ: W1 = ψ (S1)
φ: S2 = φ(S1, S1) ψ: W2 = ψ (S2)
φ: Sk = φ(Sk, Sk-1) ψ: W0 = ψ (S0)
(13)
-
табличний спосіб
Таблиця 4 Таблиця функції φ
Wi |
Pi |
Pi |
P0 |
P1 |
P2 |
… |
Pn-1 |
|
S0 |
Si |
Sj |
… |
… |
… |
… |
1 |
S1 |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
l-1 |
Sm-1 |
S0 |
Sk |
… |
… |
… |
… |
Дана таблиця одна визначає дві функції, тому що Wi залежить тільки від Si. Таблиця називається «відзначеною» таблицею.
Кількість W й S може бути різною, тому що різним станам може бути поставлене у відповідність та сама вихідна буква.
-
графічний спосіб рис. 8
Рисунок 8 Задається функція φ
1.3 Відмінність між детермінованими і недетермінованими автоматами
Відмінність між Детермінованими (ДСА) і недетермінованими (НСА) автоматами. В детермінованих автоматах, кожен стан має лише один перехід для кожного входу. В недетермінованих автоматах вхід може призвести до одного, більше ніж одного або зовсім без переходу для даного стану. Ця різниця важлива на практиці, але не в теорії, через існування алгоритму трансформації будь-якого НСА в складніший ДСА з однаковою функціональністю.
Рисунок 9 Недетермінований автомат К*
Концепція недетермінованого скінченного автомата легко застосовується для побудови автомата, що розпізнає об'єднання двох регулярних мов рис. 9 Нехай L1 й L2 – регулярні мови, розпізнавані кінцевими автоматами К1={Q1, A, q10, g1, F1} і К2={Q2, A, q20, g2, F2} відповідно. Нехай D1 й D2 – діаграми переходів, що визначають ці кінцеві автомати. Для побудови діаграми переходів D автомата, що розпізнає об'єднання мов L1 й L2, поєднуємо ці діаграми в такий спосіб. Уводимо нову вершину – стан q0. По кожній букві х вхідного алфавіту А з q0 проводимо дві дуги з надписаною буквою х; верхня дуга має своїм кінцем вершину g1(q10, х), тобто стан, у яке переходить зі свого початкового стану під впливом букви х перший автомат, а нижня – вершину g2(q20, х), тобто стан, у яке переходить зі свого початкового стану під впливом букви х другий автомат. Початковим станом побудованого автомата вважаємо q0; множину F його «гарних» станів визначаємо як об'єднання множин F1 й F2. Спеціально відзначимо, що у випадку, коли хоча б в одному з автоматів К1, К2 початковий стан є «гарним», в F варто включити стан q0. На першому такті обробки будь-якого непустого вхідного слова =х автомат має можливість переходу з q0 або по верхньої, або по нижній дузі з надписаною буквою х. Якщо реалізовано перехід по верхній дузі, то далі фактично працює автомат К1 і перевіряється приналежність слова мові L1; якщо реалізовано перехід по нижній дузі, далі працює автомат К2 і перевіряється приналежність слова мові L2; побудований автомат у результаті обробки довільного вхідного слова може виявитися в стані, що належить підмножині F, тоді й тільки тоді, коли належить об'єднанню мов L1 й L2. Представлена діаграма переходів побудованого за викладеною схемою недетермінованого скінченного автомата, що розпізнає множину чисел, кожне з яких кратне 2 або 5 рис. 10
Рисунок 10 Діаграма переходів недетермінованого скінченного автомата, що розпізнає множину чисел, кожне з яких кратне 2 або 5
Рисунок 11 Детермінований скінченний автомат К
Діаграму переходів еквівалентного йому детермінований скінченного автомата К будуємо в такий спосіб рис. 11 Уводимо вершину – стан {q0}. Зі свого початкового стану q0 автомат К* по букві а або переходить в q1, або залишається в q0; по букві b автомат переходить в q2. Тому автомат К по букві а з {q0} переходить у стан {q0, q1}, а по букві b переходить у стан {q2}. Зі станів сукупності {q0, q1} по букві а автомат К* переходить у стани тієї ж сукупності, а по букві b як зі стану q0, так і зі стану q1 реалізується перехід в q2. Тому автомат К по букві а з {q0, q1} переходить у той же стан {q0, q1}, а по букві b переходить у стан {q2}. Зі стану q2 автомат К* по букві а переходить в q0, а по букві b – залишається в q2. Тому автомат К по букві а з {q2} переходить в {q0}, а по букві b – залишається в {q2}. Побудова автомата К закінчена.