Fachkonzept - Endlicher Automat

Grundidee

Die Grundidee soll ausgehend von einem Automaten der Lebenswelt beschrieben werden.

Ein Kunstautomat wird hier als Verarbeitungseinheit modelliert, die aus Eingaben - in Abhängigkeit des aktuellen Zustands - Ausgaben erzeugt und gegebenenfalls in einen neuen Zustand wechselt.

Wesentliches Merkmal dieser Verarbeitungseinheit ist, dass nur endlich viele Verarbeitungszustände eingenommen werden können und dass nur eine endliche Zahl von Eingaben verarbeitet werden. Infolgedessen sind auch nur endlich viele Ausgaben möglich.

Zustände:

z0: 0 Euro eingezahlt
z1: 1 Euro eingezahlt
z2: 2 Euro eingezahlt
z3: 3 Euro eingezahlt

Eingaben (Ereignisse):

e1: 1-Euro-Münze einwerfen
e2: 2-Euro-Münze einwerfen
eKorrektur: Korrektur-Taste drücken
eWare: Ware-Taste drücken

Ausgaben (Aktionen):

aNichts: nichts auswerfen
a1: 1 Euro auswerfen
a2: 2 Euro auswerfen
a3: 3 Euro auswerfen
aWare: Ware auswerfen

Die Verarbeitungslogik dieser Verarbeitungseinheit kann mit Hilfe eines Zustandsdiagramms festgelegt werden.

Dieses Zustandsdiagramm legt den Anfangszustand und die Zuständsübergänge bei der Verarbeitung von Eingaben fest.

Die Zustandsübergänge können auch mit Hilfe einer Tabelle beschrieben werden:

aktueller Zustand	Eingabe	Ausgabe	neuer Zustand
z0	e1	aNichts	z1
z0	e2	aNichts	z2
z0	eKorrektur	aNichts	z0
z0	eWare	aNichts	z0
z1	e1	aNichts	z2
z1	e2	aNichts	z3
z1	eKorrektur	a1	z0
z1	eWare	aNichts	z1
...	...	...	...

Präzisierung

Verarbeitungseinheiten, die in Abhängigkeit des aktuellen Zustands aus Eingaben Ausgaben erzeugen und gegebenenfalls in einen neuen Zustand wechseln, kommen häufig vor und sollen daher weiter präzisiert werden.

Für den oben gezeigten Getränkeautomaten erhält man folgende Komponenten.

• Z = {z0, z1, z2, z3}
• E = {e1, e2, eKorrektur, eWare}
• A = {aNichts, a1, a2, a3, aWare}
• f: (z0, e1) -> z1; (z0, e2) -> z2; ...
• g: (z0, e1) -> aNichts; (z0, e2) -> aNichts; ...
• z₀ = z0