Sự khác biệt giữa automata hữu hạn và máy trạng thái hữu hạn là gì?


16

Tôi đã sử dụng FSM trong các thiết kế Mạch tuần tự kỹ thuật số. Nhưng tôi không quen thuộc với Finite Automata. Ai đó có thể giúp tôi hiểu sự khác biệt 'cơ bản' giữa hai người không?


5
Từ Wikipedia : "... Trong lý thuyết automata, một nhánh của khoa học máy tính lý thuyết, một máy tự động hữu hạn xác định (DFA) - còn được gọi là máy trạng thái hữu hạn xác định - là một máy trạng thái hữu hạn chấp nhận / từ chối các chuỗi ký hiệu hữu hạn và chỉ tạo ra một tính toán duy nhất (hoặc chạy) của máy tự động cho mỗi chuỗi đầu vào ... ". DFA là thuật ngữ ưa thích được sử dụng trong lý thuyết automata, FSM là thuật ngữ ưa thích được sử dụng trong các ứng dụng thực tế.
Vor

4
Tôi nghĩ rằng FSM bao gồm nhiều hơn, bao gồm cả Mealy và Moore automata. NFA là một mô hình cụ thể.
Raphael

@Raphael: Tôi đồng ý với bạn, FSM có vẻ rộng hơn (thậm chí wikipedia còn phân biệt giữa Bộ chuyển đổi, Người chấp nhận, Trình phân loại và Trình sắp xếp chuỗi). "DFA" ~ "Người chấp nhận FSM" (FSM chỉ có đầu ra có / không) ... ngoài ra, FSM trong thiết kế mạch, thường sử dụng đầu ra ... Có lẽ bạn có thể chuyển đổi nhận xét của mình thành câu trả lời.
Vor

Cá nhân, tôi sử dụng FSM như một thuật ngữ rộng bao gồm các máy DFA, NFA, Mealy và Moore, bộ chuyển đổi (trạng thái hữu hạn), v.v. đơn giản là tất cả mọi thứ với một không gian trạng thái hữu hạn và không có bộ nhớ phụ.
Dan

1
@Raphael Trong lý thuyết chính thức (hoặc lý thuyết tính toán), chúng tôi thích sử dụng từ "Automata" - để nhấn mạnh rằng máy của chúng tôi là máy 'tự động' (tự di chuyển - giống như máy tính của bạn) - "tự động" theo nghĩa là một lần bạn đã được xác định quy tắc chuyển đổi, bạn không cần áp dụng bất kỳ thông minh rõ ràng nào để xử lý / phân loại chuỗi (bạn chỉ cần tham khảo quy tắc chuyển đổi ở mỗi bước). - trong khi thuật ngữ máy được ưa thích hơn trong ngữ cảnh của thiết bị (thay vì kiểu máy) - mặc dù cả hai đều là từ đồng nghĩa của nhau.
Grijesh Chauhan

Câu trả lời:


12

Theo tôi hiểu, cả hai đều có "trạng thái" và "hành động" làm cho máy chuyển từ trạng thái này sang trạng thái khác theo tín hiệu đầu vào. Do đó, các ý tưởng khái niệm là như nhau. Có một số khác biệt trong các chi tiết.

Trong FSM cho các thiết kế mạch, tín hiệu đầu vào chủ yếu được coi là một bit (nhị phân), trong khi ở trạng thái tự động hữu hạn, người ta có thể có một bảng chữ cái "trừu tượng" chung của các ký hiệu đầu vào. Thứ hai, một FSM cũng tạo ra một đầu ra, liên quan đến trạng thái đạt được, cũng là nhị phân. Trong thuật ngữ automata, 'phần mở rộng' này được gọi là máy Moore. Tuy nhiên, Automata có trạng thái cuối cùng (hoặc chấp nhận), điều đó báo hiệu đầu vào thuận lợi. Cuối cùng, FSM chủ yếu mang tính quyết định, tức là, đối với mỗi đầu vào ở một trạng thái nhất định, có một trạng thái tiếp theo. Trong lý thuyết automata người ta cũng xem xét biến thể không xác định nơi mà người ta có thể có sự lựa chọn ở nơi cần di chuyển.


6

Dựa trên kinh nghiệm của tôi cũng như bài viết trên Wikipedia, có một số loại máy trạng thái hữu hạn , bao gồm

Một số khái niệm bay xung quanh khác nhau chủ yếu ở động lực; một số phát sinh từ ngôn ngữ và / hoặc lý thuyết tính toán, một số khác từ kiến ​​trúc máy tính.

Lưu ý rằng bạn cũng có thể thay đổi một số mô hình để có được automata, ví dụ, vẫn là automata trạng thái hữu hạn, chẳng hạn

Như bạn có thể thấy, vani automata hữu hạn như được dạy trong TCS 101, nhưng là một hương vị của nhiều người, mỗi hương vị có định nghĩa riêng (ít nhiều chính thức).


2

Mặc dù ý tưởng chính mà cả hai đều dựa vào là giống nhau. Cả hai đều sử dụng trạng thái hữu hạn và nhảy sang trạng thái khác làm nguồn cấp dữ liệu đầu vào. Tuy nhiên, FSM là một máy, như Full adder hoặc SR flipflop có các bit làm đầu vào và đầu ra. Vâng, FSA cũng có đầu ra bit, 0 cho trạng thái không kết thúc và 1 cho trạng thái kết thúc, nhưng nó là một cơ chế trừu tượng và không nhìn thấy. Có sự khác biệt trong các bản vẽ được vẽ để thể hiện chúng. Bên cạnh đó, FSA là một thiết bị logic và tính toán trong khi FSM là một thiết bị logic kỹ thuật số.

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.