परिमित स्टेट मशीन: मैली स्टेट मशीन और मूर स्टेट मशीन

परिमित राज्य मशीनें (FSM) निर्णय लेने के तर्क को समझने के साथ-साथ डिजिटल सिस्टम को नियंत्रित करने के लिए महत्वपूर्ण हैं। एफएसएम में, आउटपुट, साथ ही अगले राज्य, एक वर्तमान स्थिति और इनपुट फ़ंक्शन हैं। इसका मतलब यह है कि अगले राज्य का चयन मुख्य रूप से इनपुट मूल्य और ताकत पर निर्भर करता है जिससे अधिक यौगिक प्रणाली का प्रदर्शन होता है। जैसा कि अनुक्रमिक तर्क में, हमें आउटपुट तय करने के लिए पिछले इनपुट इतिहास की आवश्यकता होती है। इसलिए FSM अनुक्रमिक तर्क भूमिकाओं को समझने में बहुत सहयोगी साबित होता है। मूल रूप से, ए की व्यवस्था के लिए दो तरीके हैं अनुक्रमिक तर्क डिजाइन अर्थात् मशीन के साथ ही अधिक मशीन। यह लेख एक परिमित राज्य मशीन या FSM के सिद्धांत और कार्यान्वयन पर चर्चा करता है, प्रकार, परिमित राज्य मशीन उदाहरण , फायदे और नुकसान।

FSM (परिमित स्टेट मशीन) क्या है?

एक परिमित राज्य मशीन की परिभाषा है , परिमित अवस्था मशीन (FSM) के रूप में भी जाना जाता है परिमित अवस्था स्वचालन । एफएसएम एक गणना मॉडल है जिसे हार्डवेयर की मदद से निष्पादित किया जा सकता है अन्यथा सॉफ्टवेयर। यह अनुक्रमिक तर्क और साथ ही कुछ कंप्यूटर प्रोग्राम बनाने के लिए उपयोग किया जाता है। FSM का उपयोग गणित, खेल, भाषा विज्ञान और कृत्रिम बुद्धिमत्ता जैसे क्षेत्रों में समस्याओं को हल करने के लिए किया जाता है। ऐसी प्रणाली में जहां विशिष्ट इनपुट राज्य में विशिष्ट परिवर्तन का कारण बन सकते हैं जिसे एफएसएम की मदद से हस्ताक्षरित किया जा सकता है।

परिमित अवस्था मशीन

इस परिमित राज्य मशीन आरेख टर्नस्टाइल की विभिन्न स्थितियों की व्याख्या करता है। जब भी एक टर्नस्टाइल में एक सिक्का रखा जाता है, तो वह इसे खोल देगा, और टर्नस्टाइल को दबाए जाने के बाद, यह लाभ प्राप्त करता है। एक सिक्के को अनब्लॉक टर्नस्टाइल में रखना, अन्यथा एक बोल्ट टर्नस्टाइल के खिलाफ दबाने से इसकी स्थिति में बदलाव नहीं होगा।

फ़िनाइट स्टेट मशीन के प्रकार

परिमित राज्य मशीनों को दो प्रकारों में वर्गीकृत किया जाता है जैसे कि Mealy राज्य मशीन तथा मूर राज्य मशीन ।

मैली स्टेट मशीन

जब आउटपुट वर्तमान इनपुट के साथ-साथ राज्यों पर निर्भर करते हैं, तो FSM को एक मेईली स्टेट मशीन का नाम दिया जा सकता है। निम्नलिखित आरेख है mealy राज्य मशीन ब्लॉक आरेख । मैली स्टेट मशीन ब्लॉक आरेख में दो भाग होते हैं जुझारू तर्क साथ ही मेमोरी भी। मशीन में मेमोरी का उपयोग पिछले आउटपुट में से कुछ को कॉम्बिनेशन लॉजिक इनपुट के रूप में प्रदान करने के लिए किया जा सकता है।

मैली स्टेट मशीन ब्लॉक आरेख

वर्तमान इनपुट के साथ-साथ राज्यों के आधार पर, यह मशीन आउटपुट का उत्पादन कर सकती है। इस प्रकार, आउटपुट केवल सीएलके सिग्नल के सकारात्मक अन्यथा नकारात्मक पर उपयुक्त हो सकते हैं। मेयली स्टेट मशीन की स्टेट आरेख नीचे दिखाया गया है।

Mealy स्टेट मशीन का राज्य आरेख

मैली स्टेट मशीन के राज्य आरेख में मुख्य रूप से ए, बी, और सी तीन राज्य शामिल हैं। इन तीन राज्यों को सर्कल के भीतर टैग किया गया है और साथ ही प्रत्येक सर्कल एक राज्य के साथ संचार करता है। इन तीन राज्यों के बीच बातचीत को निर्देशित लाइनों द्वारा दर्शाया गया है। उपरोक्त आरेख में, इनपुट्स और आउटपुट को 0/0, 1/0 और 1/1 के साथ दर्शाया गया है। इनपुट मूल्य के आधार पर, हर राज्य से दो रूपांतरण होते हैं।

आमतौर पर, म्याली मशीन में आवश्यक राज्यों की मात्रा मूर राज्य मशीन में आवश्यक राज्यों की संख्या से नीचे या इसके बराबर होती है। प्रत्येक मेईली स्टेट मशीन के लिए एक समान मूर राज्य मशीन है। परिणामस्वरूप, आवश्यकता के आधार पर हम उनमें से एक को नियोजित कर सकते हैं।

मूर स्टेट मशीन

जब आउटपुट वर्तमान स्थिति पर निर्भर करते हैं तो FSM का नाम दिया जा सकता है मूर राज्य मशीन । मूर राज्य मशीन का ब्लॉक आरेख नीचे दिखाया गया है। मूर राज्य मशीन ब्लॉक आरेख में दो भाग होते हैं, जिनका संयोजन तार्किक तर्क के साथ-साथ स्मृति भी होता है।

मूर स्टेट मशीन ब्लॉक आरेख

इस मामले में, मौजूदा इनपुट, साथ ही वर्तमान राज्य, अगले राज्यों का फैसला करेंगे। इस प्रकार, आगे के राज्यों के आधार पर, यह मशीन आउटपुट उत्पन्न करेगी। इस प्रकार, यह राज्य के रूपांतरण के बाद ही लागू होगा।

मूर राज्य मशीन राज्य आरेख नीचे दिखाया गया है। उपर्युक्त अवस्था में, आरेख में चार अवस्थाएँ होती हैं जैसे कि mealy स्टेट मशीन अर्थात् A, B, C, और D. चार राज्यों के साथ-साथ व्यक्तिगत आउटपुट को मंडलियों में रखा जाता है।

मूर स्टेट मशीन का राज्य आरेख

उपरोक्त आकृति में, चार राज्य हैं, अर्थात् ए, बी, सी और डी। इन राज्यों और संबंधित आउटपुट को हलकों के अंदर लेबल किया गया है। यहां, हर रूपांतरण पर बस इनपुट मूल्य अंकित है। उपरोक्त आंकड़ों में इनपुट मूल्य के आधार पर हर राज्य से दो रूपांतरण शामिल हैं।

आम तौर पर, इस मशीन में आवश्यक राज्यों की मात्रा मेयली स्टेट मशीन में आवश्यक राज्यों की संख्या के बराबर से अधिक होती है

आम तौर पर, इस मशीन में आवश्यक राज्यों की संख्या आवश्यक राज्यों के बराबर अन्यथा से अधिक है MSM (Mealy राज्य मशीन) । प्रत्येक मूर राज्य मशीन के लिए, एक संबंधित मेली राज्य मशीन है। नतीजतन, आवश्यकता के आधार पर हम उनमें से एक का उपयोग कर सकते हैं।

हर मूर राज्य मशीन के लिए एक समान राज्य मशीन है। परिणामस्वरूप, आवश्यकता के आधार पर हम उनमें से एक को नियोजित कर सकते हैं।

परिमित राज्य मशीन अनुप्रयोग

सीमित राज्य मशीन अनुप्रयोगों मुख्य रूप से निम्नलिखित शामिल हैं।

FSM का उपयोग उन खेलों में किया जाता है जिन्हें वे सबसे अधिक मान्यता प्राप्त होते हैं कृत्रिम होशियारी और, हालांकि, वे अक्सर पार्सिंग पाठ, ग्राहक के इनपुट हैंडलिंग, साथ ही नेटवर्क प्रोटोकॉल नेविगेट करने में भी होते हैं।

ये कम्प्यूटेशनल शक्ति में प्रतिबंधित हैं उन्हें पहचानने के लिए तुलनात्मक रूप से सरल होने की अच्छी गुणवत्ता है। इसलिए, उन्हें अक्सर सॉफ्टवेयर डेवलपर्स के साथ-साथ सिस्टम डिजाइनरों द्वारा एक कठिन प्रणाली के प्रदर्शन को संक्षेप में प्रस्तुत करने के लिए उपयोग किया जाता है।

परिमित राज्य मशीनें वेंडिंग मशीन, वीडियो गेम, ट्रैफिक लाइट, में लागू होती हैं। नियंत्रकों सीपीयू में, पाठ पार्सिंग, प्रोटोकॉल का विश्लेषण, भाषण की मान्यता , भाषा प्रसंस्करण, आदि।

परिमित राज्य मशीन के लाभ

Finite State मशीन के फायदे निम्नलिखित को शामिल कीजिए।

• परिमित राज्य मशीनें लचीली होती हैं
• एक महत्वपूर्ण अमूर्त से एक कोड निष्पादन के लिए स्थानांतरित करना आसान है
• कम प्रोसेसर ओवरहेड
• किसी राज्य की पुन: उपलब्धता का आसान निर्धारण

परिमित स्टेट मशीन के नुकसान

परिमित राज्य मशीन के नुकसान निम्नलिखित को शामिल कीजिए

• कंप्यूटर गेम जैसे कुछ क्षेत्रों में नियतात्मक परिमित राज्य मशीनों के अपेक्षित चरित्र की आवश्यकता नहीं हो सकती है
• FSM का उपयोग करने वाले विशाल सिस्टम का कार्यान्वयन डिजाइन के किसी भी विचार के बिना प्रबंधन के लिए कठिन है।
• सभी डोमेन के लिए लागू नहीं है
• राज्य रूपांतरणों के आदेश अनम्य हैं।

इस प्रकार, यह सब के बारे में है परिमित राज्य मशीनें । उपरोक्त जानकारी से अंत में, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि तुल्यकालिक अनुक्रमिक सर्किट इनपुट के आधार पर सीएलके सिग्नल के प्रत्येक सकारात्मक अन्यथा नकारात्मक रूपांतरण के लिए उनके राज्यों को प्रभावित करते हैं। तो, इस व्यवहार को ग्राफिकल के रूप में दर्शाया जा सकता है जिसे राज्य आरेख के रूप में जाना जाता है। एक तुल्यकालिक अनुक्रमिक सर्किट का दूसरा नाम एफएसएम (परिमित राज्य मशीन) है। यहाँ आपके लिए एक सवाल है, क्या हैं एफएसएम के गुण ?