自动机理论：术语及其应用

发布时间: 2023-06-05 14:18:20 电子资讯发布人: 久芯网浏览量: 65

在当今的技术时代，硬件和软件领域都有了巨大的发展。硬件设计方法是开发的主要领域之一。随着技术的发展，硬件的概念。。。

在当今的技术时代，硬件和软件领域都有了巨大的发展。硬件设计方法是开发的主要领域之一。随着技术的发展，软硬件协同设计的概念得以实现。通过开发不同的方法，使用软件可以对硬件系统进行全面的设计和模拟。其中一种方法是自动机理论。自动机理论是计算机科学的一个分支，它涉及设计自动遵循预定步骤序列的计算设备的抽象模型。本文讨论了自动机教程的简要信息。

什么是自动机理论？

Automata一词源自希腊语，意思是“自我行动”。自动机是机器的数学模型。自动机由状态和转换组成。当输入被提供给自动机时，它会根据转换函数转换到下一个状态。转换函数的输入是当前状态和最近的符号。如果自动机有有限个状态，它被称为有限自动机或有限状态机。有限自动机由5元组（Q，∑，δ，qo，F）表示

哪里

Q=状态的有限集合。

∑=符号的有限集合，也称为自动机的字母表。

δ=过渡函数。

qo=输入的初始状态。

F=Q的最终状态集。

自动机理论的基本术语

自动机理论的一些基本术语是-

1..字母表：自动机理论中的任何有限符号集都被称为字母表。由字母∑表示的集合{a，b，c，d，e，}称为字母集，而集合“a”、“b”、“c”、“d”、“e”的字母称为符号。

2..一串：在自动机中，字符串是取自字母集∑的有限符号序列。例如，字符串S=“adeaddadc”在字母集∑={a，b，c，d，e，}上有效。

3..字符串长度：字符串中存在的符号数称为字符串长度。对于字符串S=“adaada”，字符串的长度为|S |=6。如果字符串的长度是0，那么它被称为空字符串。

4..克莱恩星：它是符号集∑上的一元运算符，它给出了集∑上所有可能长度的所有可能字符串的无限集，包括λ。它由表示。例如，对于集合∑={c，d}，∑*={λ，c，d，cd，dc，cc，dd，……}。

5..克莱恩闭合：它是字母表集合中除λ之外的所有可能字符串的无限集合。它表示为。对于集合∑={a，d}，∑+={a、d、ad、da、aa、dd，….}。

6..语言：语言是一些字母集∑的Kleene星集∑*的子集。语言可以是有限的，也可以是无限的。例如，如果一种语言在集合∑＝{a，d}上取所有长度为2的可能字符串，则L＝{aa，ad，da，dd}。

形式语言与自动机

在自动机理论中，形式语言是一组字符串，其中每个字符串由属于有限字母集∑的符号组成。让我们考虑一种cat语言，它可以包含下面无限集合中的任何字符串…
喵！
呜呜！
哇！！……

猫语言的字母集是∑＝{m，e，w，！}。让这个集合用于有限状态自动机模型-m。然后，以模型m为特征的形式语言表示为

L（米）
L（m）=｛‘新！’，‘新！”，‘新世界’，……｝

自动机对于定义一种语言很有用，因为它可以以封闭的形式表达无限集。形式语言与我们日常生活中所说的自然语言不同。与我们的常规语言不同，形式语言可以表示机器的不同状态。形式语言用于对自然语言的一部分进行建模，如语法等。形式语言是由有限状态自动机定义的。有限状态自动机有两个主要的视角——可以判断字符串是否在该语言中的接受者，第二个视角是只产生该语言中字符串的生成器。