Obsah:
Definícia - Čo znamená štátny stroj?
Štátny stroj je koncept používaný pri navrhovaní počítačových programov alebo digitálnej logiky. Existujú dva typy stavových strojov: konečný a nekonečný stav. Prvý pozostáva z obmedzeného počtu stavov, prechodov a akcií, ktoré je možné modelovať pomocou vývojových diagramov, kde sa dá zistiť logická cesta, keď sú splnené podmienky. Ten sa prakticky nevyužíva.
Stavový stroj je akékoľvek zariadenie, ktoré ukladá stav niečoho v danom čase. Stav sa mení na základe vstupov a poskytuje výsledný výstup pre implementované zmeny. Konečný stavový stroj má konečnú vnútornú pamäť. Vstupné symboly sa čítajú v sekvencii vytvárajúcej výstupnú funkciu vo forme užívateľského rozhrania.
Stavové stroje sú znázornené pomocou stavových diagramov. Výstup štátneho stroja je funkciou vstupu a aktuálneho stavu. Štátne stroje zohrávajú významnú úlohu v oblastiach ako elektrotechnika, lingvistika, informatika, filozofia, biológia, matematika a logika. Najlepšie sa používajú pri modelovaní aplikačného správania, softvérového inžinierstva, návrhu hardvérových digitálnych systémov, sieťových protokolov, kompilátorov a štúdiu výpočtov a jazykov.
Techopedia vysvetľuje State Machine
Prevádzka stavového stroja sa začína od počiatočného stavu. Po úspešnom prechode končí v akceptovanom stave. Prechod sa uskutoční na základe poskytnutých vstupov. Aktuálny stav závisí od minulého stavu systému. Počet vytvorených stavov závisí od dostupných stavov pamäte. Prechod je povolený na základe určitých podmienok a indikuje zmenu stavu. Akcia popisuje činnosť vykonanú v danom okamihu. Rôzne typy akcií sú prechodná akcia, vstupná akcia, vstupná akcia a výstupná akcia.
Deterministické automaty majú presne jeden prechod v každom stave pre každý možný vstup. V nedeterministických automatoch vedie vstup stavu k jednému, mnohým alebo žiadnym prechodom. Stavový stroj s iba jedným stavom sa nazýva kombinatorický stavový stroj a používa iba vstupné akcie.
Dve rôzne skupiny štátnych strojov sú akceptory a prevodníky. Akceptory produkujú binárny výstup na základe toho, či stroj vstup prijme alebo odmietne. Ak je aktuálny stav v procese spracovania vstupu, vstup je prijatý. V opačnom prípade bude zamietnutá. Jazyky akceptované štátnymi strojmi sa nazývajú bežné jazyky. Štartovacie stavy sú znázornené šípkou smerujúcou odkiaľkoľvek, zatiaľ čo akceptované stavy sú znázornené pomocou dvojitých kruhov. Prevodníky obstarávajú výstup na základe daného vstupu pomocou akcií. Moore a Mealy stroje sú príklady prevodníkov.
Často sa používajú aj nemodifikované modelovacie stavové jazykové stavy, pretože v nich majú strojové vlastnosti Moore aj Mealy. Zahŕňajú ďalšie pojmy, ako sú ortogonálne oblasti a hierarchicky vnorené stavy.
