تعظيم الاستفادة من الأتمتة الرقمية (FSM)

ما هو موضوع المنشور؟

تقدم هذه المادة وصفًا موجزًا ​​للمشكلة في نظرية الأوتوماتا الرقمية وتشرح إحدى طرق حل هذه المشكلة ، والتي تم العثور عليها عند محاولة أتمتة عملية بناء الآلات الرقمية.

المقدمة

الآلة الأوتوماتيكية هي نظام من الآليات ، الأجهزة التي تكون فيها عمليات استلام وتحويل ونقل الطاقة والمواد والمعلومات مؤتمتة بالكامل.

يستخدم مصطلح "الإنسان الآلي" بشكل أساسي في جانبين:

  • تقني؛

  • رياضي.

في النهج الرياضي ، يُفهم الإنسان الآلي على أنه نموذج رياضي ، يجب أن يحتوي على مدخلات وحالات داخلية ومخرجات. لا يتم النظر في تفاصيل هيكل الجهاز أو النظر فيه.

في النهج التقني ، يُفهم الإنسان الآلي على أنه جهاز حقيقي تمامًا ، على سبيل المثال ، آلة هاتف ، وآلة بيع ، وما إلى ذلك. في هذه الحالة ، بالطبع ، تُعرف تفاصيل الهيكل الداخلي للجهاز.

من وجهة نظر الإشارات ، فإن الآلة الرقمية (DA) هي نظام يمكنه استقبال إشارات الإدخال ، تحت تأثيرها ، والانتقال من حالة إلى أخرى ، وحفظها حتى وصول إشارة الإدخال التالية ، وإصدار إشارات الإخراج.

تناقش هذه الورقة الإشارات الرقمية والمنطق الثنائي على أساس العناصر المنطقية.

رسم تخطيطي هيكلي ووظيفي لآلة الحالة الرقمية
-

. , , , , .

— .

(). , , , , . .

-- . :

1) , .

2) -- .

3) . :

ن = سقف (log_2 (S))

, S -- , ceil -- , .

4) . . , .

5) -.

6) . -, .

7) .

8) .

-- , .

. . (, , ). . -- . <<>>, <<>>. .

(M) (S).

:

ج = 2 ^ م ؛

(V) (S) (C), :

V = \ frac {C!} {(CS)!  \ cdot S!} ؛

(A) :

أ = S!  \ cdot V = \ frac {C!} {(CS)!} ؛

, . .

.

مخطط الخوارزمية الجينية

6720. .

( ), 0( ) 1( ).

رسم بياني يصف سلوك النحلة
,

:

  • : 5

  • : ceil(log2(5)) = 3

  • : 1

  • :

    ج = 2 ^ م = 2 ^ 3 = 8 ؛

    V = \ frac {C!} {(CS)!  \ cdot S!} = \ frac {8!} {(8-5)!  \ cdot 5!} = 56 ؛

    أ = S!  \ cdot V = 5!  \ cdot 56 = 6720 ؛

    (V) X(X<S!) . -- . c S! .

    , -- 0 1 .

    بالنسبة إلى الأوتوماتا المعقدة ، حيث يستغرق التعداد الكثير من الوقت ، يكون الحل الفعال هو تطبيق خوارزمية جينية ، لا تجد بالضرورة أفضل نتيجة ، ولكنها ستتيح لك العثور بسرعة على حل قريب منها.




    All Articles