Распознавание слова конечным автоматом
Распознавание слова конечным автоматом — это последовательная проверка его символов с помощью переходов между состояниями. Автомат читает слово слева направо и в конце сообщает, принято оно или отвергнуто.
Перед проверкой нужно знать начальное состояние, множество состояний, алфавит и правила переходов. Правило перехода показывает, в какое состояние перейти при чтении конкретного символа. Подробнее такие действия описывает переход между состояниями. Конечный автомат является моделью, в которой число состояний конечно, поэтому проверка выполняется за один проход по слову.
Как выполняется проверка
- Поместить автомат в начальное состояние.
- Взять первый символ слова и найти переход по этому символу.
- Перейти в указанное состояние и повторить действие для следующего символа.
- После последнего символа проверить, является ли текущее состояние допускающим.
Здесь \(q_0\) — начальное состояние, \(a_1, a_2, \dots, a_n\) — символы слова, а \(q_n\) — состояние после обработки всего слова. Если для очередного символа переход не задан, слово сразу не принимается.
Пусть начальное состояние \(q_0\), допускающее состояние \(q_2\), а переходы таковы: из \(q_0\) по символу «а» перейти в \(q_1», из\)q_1\(по символу «б» — в\)q_2\(. Для слова «аб» получаем цепочку\)q_0 \xrightarrow{а} q_1 \xrightarrow{б} q_2$. Конечное состояние допускающее, значит, слово принято. Для слова «аа» второй переход может отсутствовать, поэтому слово отвергается.
Автомат проверяет не отдельные символы по одному, а всю последовательность переходов. Важно также не останавливаться при попадании в допускающее состояние: если символы ещё остались, их нужно обработать. Распознавание — одна из задач, решаемых в модели конечного автомата.
Автомат закончил чтение слова в недопускающем состоянии. Каков результат?
Главное
- Символы слова обрабатываются слева направо, а каждый символ задаёт очередной переход.
- Результат определяется состоянием после чтения последнего символа.
- Слово принимается только при попадании в допускающее состояние и наличии всех необходимых переходов.