Gli automi
Gli automi sono modelli di elaborazioni basati sui linguaggi regolari.
Tipi di automi
Esistono due tipologie di automi a stati finiti
- Automi deterministici (DFA)
In ogni stato è indicata una e una sola transizione per ogni evento. - Automi non deterministici (NFA)
In uno stato non sono indicate le transizioni per ogni evento. Inoltre, per un dato evento possono esistere anche più transizioni dallo stesso stato di partenza.
Pro e contro degli automi
Gli automi hanno i seguenti vantaggi
- La semplicità
Il punto di forza degli automi è la semplicità di interpretazione.
Gli automi hanno i seguenti svantaggi
- Linguaggi regolari
Gli automi hanno un potere descrittivo limitato perché accettano soltanto i linguaggi regolari.Nota. I sistemi che utilizzano linguaggi formali non regolari non possono essere rappresentati da un'automa. In questi casi occorre usare altri linguaggi formali come le reti di Petri o la macchina di Turing.
Automa semplice
Un automa semplice elabora un evento in ingresso alla volta e produce una transizione verso uno stato.
Una sequenza di eventi genera una sequenza di transizioni ed eventuali cambiamenti di stato.
Nota. Non necessariamente un evento determina un cambiamento dello stato. Alcune transizioni generano la permanenza sullo stesso stato ( cappio ).
Automi con più ingressi e uscite
Un automa con più ingressi e più uscite può elaborare più eventi in entrata e in uscita.
Un esempio tipico è il dispositivo di controllo.
Tipi di automi
I modelli di automi si classificano in due categorie
- Modelli Logici
Gli automi logici considerano soltanto gli eventi. Non prendono in considerazione il tempo. Generalmente, sono realizzati tramite sistemi a eventi discreti (SED). - Modelli temporizzati
Gli automi temporizzati considerano gli eventi e gli istanti temporali in cui si verificano. Pertanto, prendono in considerazione il fattore tempo. Possono essere realizzati con modelli a eventi discreti temporizzati o sistemi ad avanzamento temporale (SAT).
E così via
- Stato raggiungibile e co-raggiungibile
- Stato bloccante
- Stato morto
- Automa completo
- Automi raggiungibili, co-raggiungibili e rifiniti
- Automa rifinito
- Automi bloccanti e non bloccanti
- L'equivalenza tra AFD e AFN
- Come convertire un automa da NFA a DFA
- Automa minimo
- Algoritmo di Hopcroft per trovare gli stati indistinguibili
- Il modello logico di una macchina
- Le macchine multiserventi
- La sintesi modulare
- Le espressioni regolari
- L'equivalenza tra espressioni regolari e automi
- La macchina di Moore
- La macchina di Mealy
- Gli automi temporizzati
- Gli automi temporizzati deterministici
- La memoria di abilitazione e la memoria totale
- Gli automi temporizzati non deterministici ( stocastici )
- Gli automi di Markov
- Gli automi semi-markoviani
- Il processo di Poisson
- La catena di Markov
- La catena di Markov a tempo discreto
- L'equazione di Chapman-Kolmogorov
- Il comportamento a regime della catena di Markov a tempo discreto
- La catena di Markov a tempo continuo