Moore Automat(?)

Hallo Experten,
ich habe unten stehenden reduzierten Automatengraphen. (Deklaration ist: (x1,x2,y), bei Pfeilen mit zwei Tupeln, sind diese beiden Ausgangsmöglichkeiten gemeint.

http://community.webshots.com/myphotos?action=showPh…

Jetzt sagt mein Script, daß dies nicht mehr durch einen Moore Automaten realisiert werden kann, weil ein Zustand mehrere Ausgänge hat. Widerspricht das wirklich schon einem Kombinatorischem Autmaten, i.e darf ein kombinatorischer Automat nur einen Ausgang pro Zustand haben?
Wenn ich jeden Zustand einfach in zwei Ersatzzustände splitte, habe ich pro Zustand nur noch einen Ausgang, und dann ist es auf einmal mit einem Moore Automaten zu machen?

Noch eine Frage: Gibt es einen Unterschied zw. einem Moore Automaten und einem Moore UVG? Wofür steht die Abkürzung Moore UVG?

Was ist der Unterschied zwischen einem Moore UVG und einem Mealy UVG?

Ich weiß, das sind jetzt einige Fragen, ich hoffe, ihr könnt mir dabei helfen. Vielen Dank im Voraus, mit freundlichen Grüßen aus Dresden

Sebstian Hetzel

Hallo Sebastian,

Ich habe wirklich nicht vor, deine Hausaufgaben zu machen, aber was du da gemalt hast ist kein Moore-Automat, sondern ein Mealy.

Jetzt sagt mein Script, daß dies nicht mehr durch einen Moore
Automaten realisiert werden kann, weil ein Zustand mehrere
Ausgänge hat.

Und recht hat es. Schau mal die Kanten am Zustand A und C an.

Widerspricht das wirklich schon einem
Kombinatorischem Autmaten, i.e darf ein kombinatorischer
Automat nur einen Ausgang pro Zustand haben?

Nein, auch ein Mealy-Automat ist kombinatorisch. Was dir fehlt ist das theoretische Grundwissen von Moore- und Mealyautomaten.

Wenn ich jeden Zustand einfach in zwei Ersatzzustände splitte,
habe ich pro Zustand nur noch einen Ausgang, und dann ist es
auf einmal mit einem Moore Automaten zu machen?

Natürlich, auch das ergibt sich aus der Definition von Moore und Mealy. Aber nur durch das Splitten in mehrere Zustände wird es noch kein Mooreautomat.

Wenn du dich über Moore und Mealy informiert hast, dann kannst du gern deine Ergebnisse präsentieren und ich helfe dir richtig. Allerdings bezweifle ich, dass du dann noch Hilfe brauchst.

der Günther

Hallo Günther,
vielen Dank vorerst für Deine Hilfe und, es sind keine Hausaufgaben :smile:

Ich versuches es jetzt einfach mal, gut?

Bisher habe ich immer gedacht, daß ein Moore Automat ein Kombinatorischer Automat sei und ein Mealy ein Sequentieller ~. (doch das ist wohl der Fehler)

Ein Kombinatorischer Automat erzeugt die Ausgabefolge einzig aus der Eingabefolge und zwar streng kausal und egal zu welcher Zeit, und auch eindeutig, also deterministisch.

Bei einem Sequentiellen Automaten basiert die Ausgabefolge zusätzlich noch auf den inneren Zustand des Automaten (Speicher.),(also nichtderterministisch(?))
(Das war Lehrveranstaltung Systemtheorie.)

Dies geht auch mit den Definitionen von Moore und Mealy konform, die meiner Meinung nach besagen:

Moore: Die Ausgabe hängt nur vom Zustand des Automaten ab. Der Zustand wird direkt aus der Eingabe abgeleitet. Die Ausgabe kann deswegen auch direkt an den Zustand mit rangeschrieben werden. Pro Zustand existiert genau eine Ausgabe

Mealy: Die Ausgabe hängt vom Zustand und der Eingabe des Automaten ab, d.h.: Die Kante die der Automat wählt, hängt natürlich vom Ursprung der Kante ab (Zustand(k-1)) und der Eingabe. Ein Zustand kann also mehrere abgehende Kanten haben, die Ausgabe wird direkt an die Kante geschriebebn. Bei einem vollständig bestimmten Automatengraphen ist die Anzahl der abgehenden Kanten genau die Anzahl aller möglichen Eingaben.

Deswegen ist mein Bild auch ein Mealy Automat. Als Moore kann er so erstmal nicht dargestellt werden, da ja je nach EINGABE im Zustand 1 entweder 0 oder 1 ausgegeben wird. Diesen Zustand müßte ich also in zwei Ersatzzustände aufsplitten, um einen Moore zu bekommen.

Ist das so richtig?

Bleibt die Frage, bezgl. kombinatorisch und sequentiell. Offensichtlich kann ein Mealy auch kombinatorisch sein, aber ein Moore nicht sequentiell. (richtig?)

Ein Erklärungsversuch:
Kombinatorisch bedeutet, daß die Ausgabe einzig von der jetzigen Eingabe beeinflußt wird, sequentiell bedeutet, daß die Ausgabe von der jetzigen und zusätzlich von den vorherigen Eingangsbelegungen abhängig ist, so und jetzt steig ich aus. Die vorherigen Eingangsbelegungen spiegeln sich doch im jetzigen Zustand des Automaten wieder, oder?
Aber beim Moore Automaten hängt doch ebenfalls ab, in welchen Zustand ich gelange, wo ich mich gerade befinde. Wenn ich in einen Moore Automaten ein v1 eingebe, muß dann quasi IMMER ein w1 rauskommen, aber in anderen Zuständen darf ich mich befinden? oder ist das nur die Anforderung des kombinatorischen Automaten?

Ich weiß, das war jetzt ganz schön viel und dann auch noch ungeordnet, verzeih bitte. Es würde mir schon reichen, wenn Du an die jeweiligen Aussagen ein richtig oder falsch ranmachst und die falschen leicht kommentierst. Vielen, vielen Dank und Grüße aus Dresden

Sebastian

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Hallo Sebastian,

Ein Kombinatorischer Automat erzeugt die Ausgabefolge einzig
aus der Eingabefolge und zwar streng kausal und egal zu
welcher Zeit, und auch eindeutig, also deterministisch.

Das stimmt soweit.

Bei einem Sequentiellen Automaten basiert die Ausgabefolge
zusätzlich noch auf den inneren Zustand des Automaten

richtig, also sind Moore und Mealy beides sequentielle Automaten.

Ein Beispiel: Du hast eine Folge 01 am Eingang. Jetzt hängt die Ausgabe nicht nur davon ab, ob da diese Folge kommt, sondern auch davon, was vorher gewesen ist. Das ist mit Zustand gemeint.

Also sagen wir durch die Folge 01 am Eingang soll abwechselnd ne 1 und dann ne 0 ausgegeben werden. sozusagen: 01010101 ergibt 1010.

Die Ausgabe ist nun nicht nur vom Eingang abhängig, sondern auch von den Zuständen des Automaten.

(Speicher.),(also nichtderterministisch(?))

Jein. Also wenn du den Automaten vollständig und widerspruchsfrei beschreibst, dann ist er sehr wohl deterministisch. (vgl. http://wcms1.rz.tu-ilmenau.de/fakia/fileadmin/templa… ab S. 30)

(Das war Lehrveranstaltung Systemtheorie.)

Echt? Systemtheorie war bei mir etwas komplizierter. Da ging es um Signale im Zeit und Frequenzbereich, um theoretische Datenübertragung, Fouriertransformation usw. Komisch wie das so verschieden benannt wird.

Moore: Die Ausgabe hängt nur vom Zustand des Automaten ab. Der
Zustand wird direkt aus der Eingabe abgeleitet. Die Ausgabe
kann deswegen auch direkt an den Zustand mit rangeschrieben
werden. Pro Zustand existiert genau eine Ausgabe

Der Ausgang kann nicht nur, er MUSS in den Zustand geschrieben werden. Das ist ja das Wesen des Moore.

Deswegen ist mein Bild auch ein Mealy Automat. Als Moore kann
er so erstmal nicht dargestellt werden, da ja je nach EINGABE
im Zustand 1 entweder 0 oder 1 ausgegeben wird. Diesen Zustand
müßte ich also in zwei Ersatzzustände aufsplitten, um einen
Moore zu bekommen.

Das stimmt schon, aber nur das Aufsplitten der zweifelhaften Zustände reicht nicht. Moore und Mealy haben grundlegend verschiedene Eigenschaften. Willst du z.B. nur ganz kurz eine 1 am Ausgang erzeugen, so nimmst du in deinem Mealy die Kante her, machst dort den Ausgang zu 1 und machst im folgenden Zustand eine Eigenschleife mit Ausgang 0.

Bei Moore musst du einen zusätzlichen Zustand einfügen, der diese 1 realisiert und aus dem du bedingungslos sofort in den nächsten gehst, der dann keine 1 ausgibt.

Solche Sachen musst du unbedingt bedenken.

Bleibt die Frage, bezgl. kombinatorisch und sequentiell.
Offensichtlich kann ein Mealy auch kombinatorisch sein, aber
ein Moore nicht sequentiell. (richtig?)

Beide automaten sind sequentiell. Zur Realisierung beider Automaten brauchst du FlipFlops um die Zustände zu speichern. Wie das geht ist auch auf diesen Arbeitsblättern beschrieben. Die Zustandsvariablen sind hierbei nur wieder Signale, die du in deiner Schaltung benutzen wirst.

Ein Erklärungsversuch:
Kombinatorisch bedeutet, daß die Ausgabe einzig von der
jetzigen Eingabe beeinflußt wird, sequentiell bedeutet, daß
die Ausgabe von der jetzigen und zusätzlich von den vorherigen
Eingangsbelegungen abhängig ist, so und jetzt steig ich aus.

Das ist völlig richtig.

Die vorherigen Eingangsbelegungen spiegeln sich doch im
jetzigen Zustand des Automaten wieder, oder?

Jein, hängt auch am Startzustand des Automaten und an der Anzahl der Durchläufe usw.

Aber beim Moore Automaten hängt doch ebenfalls ab, in welchen
Zustand ich gelange, wo ich mich gerade befinde.

Beim Mealy aber auch, vgl oben.

Wenn ich in
einen Moore Automaten ein v1 eingebe, muß dann quasi IMMER ein
w1 rauskommen, aber in anderen Zuständen darf ich mich
befinden? oder ist das nur die Anforderung des
kombinatorischen Automaten?

Die Frage habe ich jetzt nicht verstanden.

Ich weiß, das war jetzt ganz schön viel und dann auch noch
ungeordnet, verzeih bitte. Es würde mir schon reichen, wenn Du
an die jeweiligen Aussagen ein richtig oder falsch ranmachst
und die falschen leicht kommentierst. Vielen, vielen Dank und
Grüße aus Dresden

Klaro. Aber was ist denn nun deine Aufgabe? Also was hast du vor mit den Automaten?

Bis bald,

der Günther