1.5. Классификация автоматов

Автомат может быть построен тогда, когда имеется алгоритм. Принято

считать, что мы живем в алгоритмических джунглях. Подобное утверждать относительно автоматов пока преждевременно, однако автоматов в настоящее время имеется очень много. В этом случае полезна классификация этих объектов.

Собственно она уже началась в предыдущем вопросе:

1. по закону функционирования ЦА делятся на автоматы 1-го рода

(автоматы Мили) и ЦА 2-го рода. Последние автоматы в случае, когда нет явной зависимости от входных сигналов x(t), являются автоматами Мура. Видимо, целесообразнее по первому критерию автоматы делить на автоматы Мили и Мура;

2. по конечности множеств X, Y, и S автоматы бывают конечными и

бесконечными. Может быть, данный критерий стоит трактовать как критерий

по мощности ЦА;

3. по объему памяти автоматы делятся на автоматы с памятью (последовательностные автоматы) и автоматы без памяти (логические комбинационные схемы);

4. по степени раскрытия структуры автоматы бывают абстрактными ав-

томатами (детали структуры не раскрыты) и структурными автоматами (раскрыты детали структуры);

5. по отношению между автоматами среди автоматов можно выделить

подавтоматы, надавтоматы. Если, например, известно, что ЦАА < ЦАВ, то автомат А является подавтоматом автомата В, а автомат В - надавтоматом автомата А;

6. по полноте используемых переходов автоматы делятся на полностью

определенные автоматы и частично определенные автоматы;

7. по стабильности периода следования входных сигналов автоматы

бывают синхронными автоматами (период следования входных сигналов- постоянная величина) и асинхронными автоматами (период - переменная величина);

8. по вероятности переходов автоматы делятся на детерминированные

(не вероятностные) и недетерминированные (вероятностные) автоматы;

9. при нулевой мощности множества внутренних состояний (| S |= 0)

автомат называется автономным, при | Y | = 0 - автоматом без выхода. Если среди состояний автомата выделяется начальное состояние s₀, то автомат называется инициальным;

10) по применению автоматы можно разделить на автоматы:

а) промышленные (сварочные, кузнечно-прессовые, литейные, строите-

льные, транспортные, упаковочные роботы, контрольные, диагностические и др.);

б) сельскохозяйственные (доильные, раздаточные, уборочные и др.);

в) торговые (газетные, упаковывающие, взвешивающие и др.);

г) учебные (обучающие, тестирующие, моделирующие, демонстрирующие и др.);

д) медицинские (искусственные органы, хирургические, диагностирующие, дыхательные, тренирующие и др.);

е) информационные (видеомагнитофоны, системы "вопрос - ответ" и др.).

В конце данного вопроса представляется уместным упомянуть автоматную сеть, как совокупность связанных линиями передач информации цифровых автоматов разной мощности и назначения, в которой обеспечивается эффективность их использования.

1.6. Свойства и характеристики автоматов

Принято считать, что цифровой автомат является следствием алгоритма.

При том обычно ссылаются на связь: модель      алгоритм - автомат. Свойства того или иного объекта, прежде всего, нужны для идентификации объекта.

Представляется, что известные свойства алгоритма в определенной степени относятся и к автоматам. Свойства эти - следующие:

1. наличие начального и конечного состояний;

2. дискретность;

3. массовость (обрабатываемые данные должны лежать в некотором

диапазоне);

4. определенность (четкий переход от состояния к состоянию при за-

данной последовательности входных сигналов);

5. понятность (исполнителю);

6. результативность (конечность);

7. корректность (получение правильного результата).

Ясно, что все эти свойства в полном объеме пригодны к реальному устройству (автомату).

Применительно к абстрактному автомату далеко не всегда устанавливают начальное и конечное состояния. Более того, никакого результата работы автомата для неизвестных исходных данных не предусмотрено.

Возможно, для абстрактного автомата в качестве исходных данных можно считать входные сигналы, а в качестве результата - последовательность состояний и выходных сигналов.

С характеристиками автомата особых проблем нет. К ним можно отнести:

1. быстродействие (в абстрактном автомате переходы совершаются

мгновенно);

2. объем памяти (мощность множества состояний);

3. мощности множеств входных и выходных сигналов;

4) закон функционирования;

4. сложность;

5. тип.