TC Moduł 8

Z Studia Informatyczne
Przejdź do nawigacjiPrzejdź do wyszukiwania

Minimalizacja liczby stanów automatu


Jak wiadomo automat A=<S,V,Y,δ,λ>, w którym zbiór S stanów wewnętrznych S ma liczność |S| może być zrealizowany na co najmniej p=[log2|S|] przerzutnikach. Zatem każde zmniejszenie liczby stanów, ale takie, aby automat z punktu widzenia obserwatora zewnętrznego wykonywał taką samą pracę jest bardzo korzystne ze względu na złożoność (a tym samym koszt) jego realizacji. Proces redukowania liczby stanów automatu, ale w taki specjalny sposób, aby nie zmniejszyło to możliwości funkcjonalnych automatu nazywa się minimalizacją liczby stanów automatu. Przykład minimalizacji automatu podany jest na planszy. Automat opisany tablicą przejść wyjść z lewej strony planszy ma 6 stanów wewnętrznych, zatem wymaga do swojej realizacji 3 przerzutników. Automat ten można jednak zminimalizować (na razie nie wiadomo w jaki sposób) do postaci opisanej tablicą z prawej strony planszy. Zminimalizowany automat ma 3 stany, a więc do jego realizacji wystarczą tylko 2 przerzutniki.


Proces minimalizacji automatu polega na wyznaczaniu relacji zgodności na zbiorze stanów wewnętrznych S. Następnie dla tak wyznaczonych par zgodnych obliczane są Maksymalne Klasy Zgodności. W ostatnim etapie minimalizacji dokonuje się selekcji minimalnej liczby zbiorów zgodnych spełniających tzw. warunek pokrycia i zamknięcia.


Dwa stany wewnętrzne Si, Sj są zgodne, jeżeli dla każdego wejścia v mają one niesprzeczne stany wyjść, a ich stany następne są takie same lub niesprzeczne.

Dwa stany wewnętrzne Si, Sj są zgodne warunkowo, jeżeli ich stany wyjść są niesprzeczne oraz dla pewnego vV para stanów następnych do Si, Sj (ozn. Sk, Sl):

(Si,Sj)(Sk,Sl)