% Человек1 - Том Фокс

Назад | Содержание | Вперёд

4. 3.    Моделирование недетерминированного автомата

Данное упражнение показывает, как абстрактную математическую конструкцию можно представить на Прологе. Кроме того, программа, которая получится, окажется значительно более гибкой, чем предполагалось вначале.

Недетерминированный конечный автомат - это абстрактная машина, которая читает символы из входной цепочки и решает, допустить или отвергнуть эту цепочку. Автомат имеет несколько состояний и всегда находится в одном из них. Он может изменить состояние, перейдя из одного состояния в другое. Внутреннюю структуру такого автомата можно представить графом переходов, как показано на рис. 4.3. В этом примере S₁, S₂,   S₃  и  S₄  - состояния автомата. Стартовав из начального состояния (в нашем примере это S₁ ), автомат переходит из состояния в состояние по мере чтения входной цепочки. Переход зависит от текущего входного символа, как указывают метки на дугах графа переходов.

Рис. 4. 3.  Пример недетерминированного конечного автомата.

Переход выполняется всякий раз при чтении входного символа. Заметим, что переходы могут быть недетерминированными. На рис. 4.3 видно, что если автомат находится в состоянии S₁, и текущий входной символ равен  а,  то переход может осуществиться как в S₁, так и в  S₂.  Некоторые дуги помечены меткой пусто, обозначающей 'пустой символ'. Эти дуги соответствуют 'спонтанным переходам' автомата. Такой переход называется спонтанным, потому что он выполняется без чтения входной цепочки. Наблюдатель, рассматривающий автомат как черный ящик, не сможет обнаружить, что произошел какой-либо переход.

Состояние S₃ обведено двойной линией, это означает, что S₃ - конечное состояние. Про автомат говорят, что он допускает входную цепочку, если в графе переходов существует путь, такой, что:

(1)        он начинается в начальном состоянии,