Переход от автомата Мили к автомату Мура и наоборот.
Минимизация автоматов.
Существуют различные методы минимизации. К числу простейших относится Метод Гилла, позволяющий
отыскивать классы эквивалентных состояний и заменять их отдельными состояниями.
Два автомата называются эквивалентными, если они имеют одинаковые входные и выходные алфавиты,
и на одинаковые входные слова выдают одинаковые выходные слова (одинаковой длины).
Два состояния называются 1-эквивалентными, если они не различимы с помощью одного входного
сигнала (символа). Состояния называются k-эквивалентными, если начиная с них неразличимы входные
слова длиной в k. Если состояния k-эквивалентные для любого k, то они называются эквивалентными.
Рассмотрим минимизацию методом Гилла на каком-то конкретном автомате Мили.
Т.В. | ||||||
х1 | У1 | У1 | У1 | У1 | У1 | У2 |
х2 | У2 | У2 | У2 | У2 | У2 | У2 |
Получен минимальный (с точностью до
изоморфизма) автомат, в котором классы
эквивалентных состояний заменены
именами классов. Он эквивалентен (по
поведению) исходному автомату, но имеет
три состояния вместо шести.
Замечание: Классы, в процессе их
Т.П. | ||||||
х1 | 1/А | 3/А | 6/В | 2/А | 6/В | 4/А |
х2 | 2/А | 1/А | 3/А | 2/А | 5/А | 5/А |
Выделения, могут дробиться, но не
могут объединяться.
Ограниченность метода Гилла.
В полученном автомате наглядно
видно, что автомат не выйдет из
начального состояния А – оно
Т.П. | ||||||
х1 | 1/А | 3/А | 6/В | 2/А | 6/В | 4/А |
х2 | 2/А | 1/А | 3/А | 2/А | 5/А | 5/А |
является тупиковым.
Следовательно, автомат никогда
не перейдет в состояния В и С,
которые в данном случае будут
недостижимыми.
Т.П. | А | В | С |
х1 | А | С | А |
х2 | А | В | В |
Т.П. | А | В | С |
х1 | А | С | А |
х2 | А | В | В |
Анализ тупиковых и недостиж.
состояний может повлиять
на конфигурацию миним.
автомата, либо (что скорее
всего) выявить ошибки в его построении. Однако метод Гилла, как и большинство других методов
минимизации, не учитывает влияния тупиковых и недостижимых состояний на результирующий автомат.
Особенности минимизации автомата Мура
У1 | У2 | У2 | У2 | У2 | У2 | У2 | |
х1 | 2/B | 3/B | 5/B | 3/B | 4/B | 7/B | 3/B |
х2 | 1/А | 1/А | 1/А | 1/А | 1/А | 1/А | 1/А |
y1 | y2 | ||
A | B | ||
x1 | B | B | x1 |
Минимизация автомата Мура отличается первым шагом. Здесь в классы одно-эквивалентных
попадают состояния, отмеченные одинаковыми выходными сигналами.
Переход от автомата Мили к автомату Мура и наоборот.
Автоматы Мура и Мили отличаются функцией выходов.
y(t) = j(q(t)) – для автомата Мура
y(t) = j(q(t-1), x(t)) – для автомата Мили
Переход от автомата Мура к автомату Мили заключается в построении таблицы переходов. Построение
состоит в подстановке выходных сигналов, отмечающих состояния в расширенной таблице переходов,
вместо состояний, в которые автомат переходит. Тем самым, если говорить в терминах графов, выходные
сигналы от состояний сдвигаются на стрелки, которые в эти состояния заходят.
А таблица переходов автомата Мили получается из расширенной таблицы переходов автомата Мура
отбрасыванием первой строки.
y1 | y3 | y2 | |||||||
| A | B | C | ||||||
x1 | A | B | A | ||||||
| B | B | C | ||||||
| C | A | C |
Т.П. | A | B | C |
x1 | A | B | A |
x2 | B | B | C |
x3 | C | A | C |
Т.В. | A | B | C |
x1 | y1 | y3 | y1 |
x2 | y3 | y3 | y2 |
x3 | y2 | y1 | y2 |