Блог об энергетике

Представления [ править ]

Рис.1 Пример диаграммы состояний UML (тостер)

Рис.2 Пример конечного автомата SDL

Рис.3 Пример простого конечного автомата

Таблица состояний / событий править

Используются несколько типов таблиц переходов между состояниями . Наиболее распространенное представление показано ниже: комбинация текущего состояния (например, B) и ввода (например, Y) показывает следующее состояние (например, C). Полная информация о действии не описана в таблице напрямую и может быть добавлена ​​только с помощью сносок. Определение конечного автомата, включая полную информацию о действиях, возможно с использованием таблиц состояний (см. Также виртуальный конечный автомат ).

Конечные автоматы UML править

В унифицированном языке моделирования есть обозначения для описания конечных автоматов. Автоматы UML преодолеть ограничение [ править ] традиционные конечные автоматы, сохраняя при этом их основных преимуществах. Конечные автоматы UML вводят новые концепции иерархически вложенных состояний и ортогональных областей , расширяя при этом понятие действий . Автоматы UML имеют характеристики обеих Мили машин и машин Мура . Они поддерживают действия, которые зависят как от состояния системы, так и от инициирующего события., как в машинах Мили, а также действия входа и выхода , которые связаны с состояниями, а не переходами, как в машинах Мура. [ необходима цитата ]

Конечные автоматы SDL править

Язык спецификации и описания — это стандарт ITU, который включает графические символы для описания действий при переходе:

• отправить событие
• получить событие
• запустить таймер
• отменить таймер
• запустить еще один параллельный конечный автомат
• решение

SDL включает в себя базовые типы данных, называемые «абстрактными типами данных», язык действий и семантику выполнения, чтобы сделать конечный автомат исполняемым. [ необходима цитата ]

3. В чем разница между режимом ядра и пользовательским режимом? Объясните, как сочетание двух отдельных режимов помогает в проектировании операционных систем.

Большинство компьютеров имеют два режима работы: режим ядра и режим пользователя. Операционная система — наиболее фундаментальная часть программного обеспечения, работающая в режиме ядра (этот режим называют еще режимом супервизора). В этом режиме она имеет полный доступ ко всему аппаратному обеспечению и может задействовать любую инструкцию, которую машина в состоянии выполнить. Вся остальная часть программного обеспечения работает в режиме пользователя, в котором доступно лишь подмножество инструкций машины. В частности, программам, работающим в режиме пользователя, запрещено использование инструкций, управляющих машиной или осуществляющих операции ввода-вывода (Input/Output — I/O).

Детерминированный и недетерминированный конечные автоматы

Детерминированный конечный автомат может разобрать строку в один проход из начала в конец, не используя дополнительной памяти кроме заранее заданных таблицы состояний и таблицы переходов между состояниями по событиям. В этой предсказуемости и линейной сложности разбора строки его главное преимущество. Например, в конце разбора строки автомат лексического анализатора приходит в состояние accepted либо в состояние error, что означает успешный или неуспешный разбор строки на токены соответственно.

Любой детерминированный конечный автомат имеет эквивалентное регулярное выражение, и эквивалетный язык регулярной грамматики, и наоборот. По сути это три разных формы представления одной сущности.

Существует формальный алгоритм превращения недетерминированного автомата без дополнительной памяти в детерминированный. Кстати, подобные алгоритмы используют реализации библиотек регулярных выражений: например, для выражения легко составить недетерминированный автомат с неоднозначными или пустыми переходами, а алгоритм позволяет превратить его в детерминированный.

использовать

ПЛК — это реактивные системы  (в) , реагирующие на полученные импульсы. Они играют важную роль во многих различных областях, включая электротехнику , лингвистику , информатику , философию , биологию , математику и логику . Конечные автоматы представляют собой класс автоматов, изучаемый в теории автоматов и теоретической информатике .

В информатике конечные автоматы широко используются при моделировании поведения приложений, в проектировании аппаратного обеспечения, в цифровой электронике , в разработке программного обеспечения , при компиляции , в протоколах связи , при изучении вычислительных моделей и формальных языков . Лингвистические словари также могут быть представлены конечным автоматом. Экономия места для словаря English Scrabble может достигать 80%, а для словарей французских кроссвордов даже больше.

Работа со схемой запроса Промо

Стандартом взаимодействия с реляционной базой данных стал язык SQL. Приемником SQL в 1С является язык запросов. Язык запросов, также как и SQL, является структурированным. Составляющие структуры запроса отвечают на разные вопросы о том, какие данные требуется получить и какие манипуляции с множествами данных необходимо произвести при получении. В простых случаях текст запроса можно написать вручную, однако в сложных случаях, а также при программном формировании, — лучше воспользоваться объектной моделью запроса и использовать объект «Схема запроса». В статье дается описание объектной модели и особенностей работы с ней, а также приводится решение, упрощающее взаимодействие с объектом «Схема запроса».

1 стартмани

Случайный

Когда начальное состояние и состояния принятия игнорируются, DFA из n состояний и алфавита размера k можно рассматривать как орграф из n вершин, в котором все вершины имеют k выходных дуг, обозначенных 1,…, k ( k- выход орграф). Известно, что когда k ≥ 2 — фиксированное целое число, с большой вероятностью самая большая сильно связная компонента (SCC) в таком k- выходном орграфе, выбранном равномерно случайным образом, имеет линейный размер и может быть достигнута всеми вершинами. Также было доказано, что если разрешено увеличиваться k по мере увеличения n , то весь орграф имеет фазовый переход для сильной связности, аналогичный модели Эрдеша – Реньи для связности.

В случайном DFA максимальное количество вершин, достижимых из одной вершины, с большой вероятностью очень близко к количеству вершин в самом большом SCC . Это также верно для наибольшего с минимальной степенью, который можно рассматривать как направленную версию .

Направленный граф

Ориентированный граф

Классическая форма диаграммы состояний конечного автомата (FA) — ориентированный граф со следующими элементами (Q, Σ, Z, δ, q , F):

• Вершины Q : конечный набор состояний, обычно представленных кружками и помеченных уникальными обозначениями или словами, написанными внутри них.
• Входные символы Σ : конечный набор входных символов или обозначений
• Выходные символы Z : конечный набор выходных символов или обозначений

Выходная функция ω представляет собой отображение упорядоченных пары входных символов и состояний на выходные символы, обозначаемые математически со  : Σ × Q → Z .

• Ребра δ : представляют переходы из одного состояния в другое, вызванные вводом (обозначены их символами, нарисованными на краях). Ребро обычно изображается в виде стрелки, направленной от текущего состояния к следующему состоянию. Это отображение описывает переход состояния, который должен произойти при вводе определенного символа. Математически это записывается как δ  : Q × Σ → Q , поэтому δ (функция перехода) в определении FA задается как парой вершин, соединенных ребром, так и символом на ребре на диаграмме, представляющей эту FA. . Пункт δ (q, a) = p в определении FA означает, что из состояния с именем q под входным символом a в этой машине происходит переход в состояние p . На схеме , изображающей эту FA, это представлено ребром , помеченном в указывающем от вершины , помеченной д к вершине , помеченной р .
• Состояние запуска q : (не показано в примерах ниже). Начальное состояние q ∈ Q обычно представлено стрелкой без начала координат, указывающей на состояние. В старых текстах начальное состояние не отображается и должно выводиться из текста.
• Состояние приема F : Если используется, например, для приема автоматов, F ∈ Q является состоянием приема . Обычно его рисуют в виде двойного круга. Иногда принимает государственную функцию (ы) в качестве « F ынал» (Стойте, запертые) состояний.

Для детерминированного конечного автомата (DFA), недетерминированного конечного автомата (NFA), обобщенного недетерминированного конечного автомата (GNFA) или машины Мура вход обозначается на каждом ребре. Для машины Мили вход и выход обозначены на каждом краю, разделены косой чертой «/»: «1/0» обозначает изменение состояния при встрече с символом «1», вызывающее вывод символа «0». Для машины Мура выходные данные состояния обычно записываются внутри круга состояния, также отделенного от обозначения состояния косой чертой «/». Есть также варианты, сочетающие эти два обозначения.

Например, если состояние имеет несколько выходов (например, «a = двигатель против часовой стрелки = 1, b = сигнальная лампа неактивна = 0») диаграмма должна отражать это: например, «q5 / 1,0» обозначает состояние q5 с выводит a = 1, b = 0. Это обозначение будет написано внутри круга государства.

Пример: DFA, NFA, GNFA или машина Мура.

S ₁ и S ₂ являются состояниями, а S ₁ — состоянием приема или конечным состоянием . Каждое ребро помечено входом. В этом примере показан акцептор для двоичных чисел, содержащих четное количество нулей.

Пример: машина для мучных работ

Представления

Таблица переходов между состояниями

Используются несколько типов таблиц перехода состояний . Эти диаграммы особенно популярны в UML . Наиболее распространенное представление показано ниже; комбинация текущего состояния (например, B ) и входа (например, Y ) показывает следующее состояние (в примере C ). Полная информация, связанная с действием, не описана в таблице и может быть добавлена ​​аннотациями. Определение действия конечного автомата возможно с помощью таблиц переходов в более развитой модели виртуального конечного автомата  (in) .

Таблица переходов

Вход государственный	Вход X	Запись Y	Z запись
Состояние А	…	…	…
Состояние B	…	Состояние C	…
Состояние C	…	…	…

UML-автоматы

Пример UML-диаграммы работы печи.

Язык спецификации Unified Modeling Language (UML) имеет собственную нотацию для описания автоматов. Это конкретные которые позволяют преодолеть ограничения традиционных готовых машин, сохраняя при этом их основные преимущества. Машины или автоматы UML вводят новые понятия составных структурных диаграмм , иерархических состояний и агрегирования , одновременно расширяя понятие . Готовые машины UML имеют свойства машины Мили и машины Мура, описанные ниже. Они поддерживают действия, которые зависят как от состояния системы, так и от инициирующего события, как в машинах Мили, а также действия ввода и вывода, связанные с состояниями, как в машинах Мура.

Машины SDL

Пример готовой машины в SDL.

Инжир. 3: Пример конечного автомата с двумя состояниями.

Язык спецификации и описания, называемый языком спецификации и описания или SDL, является стандартом, разработанным Международным союзом электросвязи (ITU). Стандарт содержит набор графических символов, используемых для описания действий при переходе:

• Отправка сообщения
• получение сообщения
• запуск таймера ( таймера )
• остановить таймер
• запуск конкурирующей машины
• принимать решение.

SDL содержит базовые типы, но в основном абстрактные типы данных (TDA) и синтаксис манипуляции, который позволяет описывать систему формально, возможно, полностью и однозначно.

Автомат с использованием switch-инструкций

Первое – возможные состояния:

enum States
{
	State_Start,
	State_Number,
	State_Word,
	State_Skip
};

Начальное состояние:

States state = State_Start;

После чего мы итерируем по строке подсовывая автомату текущий символ. Сам автомат представляет собой инструкцию switch сначала выполняющей переход в секцию текущего состояния. Внутри секции есть конструкция if-else, которая в зависимости от события (пришедшего символа) изменяет текущее состояние:

const size_t length = text.length();
for (size_t i = ; i != length; ++i)
{
	const char current = texti;
 
	switch (state)
	{
	case State_Start
		if (std::isdigit(current))
		{
			state = State_Number;
		}
		else if (std::isalpha(current))
		{
			state = State_Word;
		}
		break;
	case State_Number
		if (std::isspace(current))
		{

Здесь смотрим на диаграмму – текущее состояние Number, событие Space (встречен пробельный символ), а значит найдено число:

			FoundNumber(); 
			state = State_Start; 
		} 
		else if (!std::isdigit(current)) 
		{ 
			state = State_Skip; 
		} 
		break; 
	case State_Word 
		if (std::isspace(current)) 
		{ 
			FoundWord(); 
			state = State_Start; 
		} 
		else if (!std::isalpha(current)) 
		{ 
			state = State_Skip; 
		} 
		break; 
	case State_Skip 
		if (std::isspace(current)) 
		{ 
			state = State_Start; 
		} 
		break; 
	} 
}

Итог:

+ Высокая эффективность

+ Простота реализации для простых алгоритмов

— Тяжело поддерживать

Состояния

Как уже говорилось, у нас есть 3 режима: постоянное свечение, мигание,
нарастание яркости. Но как их обозначать, чтобы сказать процессору какой из
них текущий, какой следующий и т.п.? Как мы уже знаем, всё, с чем работает
процессор — целые числа. Зная это, мы можем все возможные
режимы просто пронумеровать:

• — режим постоянного свечение, мы назвали его именем

• — режим мигания, мы назвали его

• — режим нарастания яркости, мы назвали его

Использование общего префикса в названиях, конечно, не обязательно — это
всего-навсего макроопределения — но для группировки
связанных по смыслу значений префиксы довольно удобны и встретить их можно довольно часто.

В каждом режиме наше устройство делает что-то уникальное, отличное от того,
что происходит в других режимах. Текущим может быть лишь один режим. А
возможные переходы чётко определены: каждый следующий включается при нажатии кнопки.
Такие системы называются конечными автоматами, а их режимы называются
состояниями (англ. state).

Если говорить формально, конечный автомат — это
система с конечным, известным количеством состояний, условия переходов между которыми
фиксированы и известны, а текущим всегда является ровно одно состояние.

Что ж, мы делаем конечный автомат — отлично. Текущее состояние, т.е. режим
свечения будем хранить в переменной с именем , которую изначально
установим в значение . Таким образом, при включении Arduino
система будет находиться в режиме постоянного свечения.

О предназначении других макроопределений и переменных поговорим по ходу дела.

30. Типы сигналов

POSIX определяет 28 сигналов, которые можно классифицировать следующим образом

Описание формата внутреннего представления данных 1С в контексте обмена данными

Фирма 1С не рекомендует использовать внутреннее представление данных для любых целей, которые отличны от обмена с 1С:Предприятием 7.7. Но сама возможность заглянуть на «внутреннюю кухню» платформы с помощью функций ЗначениеВСтрокуВнутр(), ЗначениеВФайл(), ЗначениеИзСтрокиВнутр() и ЗначениеИзФайла(), дала возможность сообществу программистов 1С разработать новые приемы разработки и анализа.

Так, именно на использовании внутреннего представления был построен алгоритм «быстрого массива», который позволяет практически мгновенно создать массив в памяти на основании строки с разделителями. С помощью разбора внутреннего представления можно «на лету» программным кодом выполнить анализ обычной формы и даже сделать редактор графической схемы. Во внутреннем формате сохраняют свои данные между сеансами различные популярные внешние обработки. А еще это возможность сделать быстрый обмен с внешними системами.

1 стартмани

Последовательности событий

Для того чтобы добавить возможность применения последовательности событий к начальному состоянию автомата введем функцию applyEvents:

      -- Функция, применяющая события к начальному состоянию.
applyEvents :: State ->  -> State
-- Результат = состояние, если событий больше нет.
applyEvents st [] = st
-- Иначе делаем переход и-- осуществляем рекурсивный вызов.
applyEvents st (e:es) = applyEvents (gotEvent st e) es

-- Новая функция main.
main = print $ applyEvents LampOff 

Если бы в реализуемом примере было более одного конечного автомата, то пришлось бы писать несколько функций, аналогичных applyEvents. Поэтому можно выделить общую их часть в «библиотечный код», пригодный для написания других конечных автоматов и представляющий собой функцию высшего порядка, принимающей функцию переходов в качестве первого параметра:

      -- Тип функции переходов.
type SwitchFunc state event = state -> event -> state

-- Функция, применяющая список событий к начальному-- состоянию автомата при помощи функции переходов.
applyEvents :: SwitchFunc st ev -> st ->  -> st
applyEvents _ st [] = st
applyEvents swF st (ev:evs) = applyEvents swF
        (swF st ev) evs
------------------------------------------------------- Реализация счетного триггера-- при помощи приведенного выше библиотечного кода.-- Типы событий и состояний для счетного триггера.
data TriggerEvent = ButtonClick deriving Show 
data TriggerState = LampOff | LampOn deriving Show
-- Функция переходов для счетного триггера.
triggerSwF LampOff ButtonClick = LampOn
triggerSwF LampOn ButtonClick = LampOff

-- Функция, вызываемая системой.
main = print $ applyEvents triggerSwF LampOff 

Отметим, что новая версия функции applyEvents является левой сверткой (одна из стандартных операций функционального программирования) списка событий по функции переходов. Поэтому можно заменить всё определение функции applyEvents на applyEvents = foldl.

34. Планирование процессов

Исходя из трех основных состояний процесса «готов», «выполнение», «заблокирован». Планировщик должен знать, какой процесс находится в каком состоянии. Все усложняется, если ЦП содержит несколько вычислительных ядер. Поэтому в ОС вводятся различные очереди (списки) для планирования процессов.

Исходя из трех состояний процесса вводятся 3 очереди:

1. Очередь задач: множество всех процессов, которые есть в системе

2. Очередь готовых: множество всех процессов, готовых для выполнения, им можно в любой момент дать квант процессорного времени и они будут выполняться.

3. Очередь ожидающих: множество всех заблокированных процессов.

Пример 3

Решение из работы 6. Требуется классифицировать последовательность как (–1) монотонно (нестрого) убывающую, (+1) монотонно (нестрого) возрастающую, (0) состоящую из одинаковых элементов или как (2) содержащую как возрастающие, так и убывающие подпоследовательности. Указанные номера будем использовать в качестве состояний автомата. Все состояния будем считать принимающими. На вход автомата будем подавать числа: (–1), если в очередной паре соседних элементов второй меньше первого, (0), если они равны, и (+1), если второй больше первого.

Шаблон функции сравнения:

Диаграмма КА, классифицирующего последовательность

Перепишем данную диаграмму на C++.

C++,

Попробуйте преобразовать (сократить) данный код аналогично тому, как это было сделано в примере 2 выше.

Понятия и терминология

Состояние является описанием состояния системы , которая ждет , чтобы выполнить переход . Переход — это набор действий, которые должны выполняться при выполнении условия или при получении события. Например, при использовании аудиосистемы для прослушивания радио (система находится в состоянии «радио») получение стимула «следующая» приводит к переходу к следующей станции. Когда система находится в состоянии «CD», «следующий» стимул приводит к переходу к следующему треку. Одинаковые стимулы вызывают разные действия в зависимости от текущего состояния.

В некоторых представлениях конечного автомата также можно связать действия с состоянием:

• действие входа: выполняется при входе в состояние, и
• действие выхода: выполняется при выходе из состояния.

Режим мигания

Дальше интереснее. Если текущее состояние было установлена в ,
т.е. режим мигания каждые 2 секунды, выполняется ветка с кодом:

digitalWrite(LED_PIN, (millis()  BLINK_DELAY) % 2);

Вы знаете, что для того, чтобы просто

достаточно последовательно вызывать и , то включая,
то выключая пин:

digitalWrite(LED_PIN, HIGH);
delay(BLINK_DELAY);
digitalWrite(LED_PIN, LOW);
delay(BLINK_DELAY);

Но мы поступили иначе и несколько сложнее. Зачем?

Дело в том, что вызов приводит к усыплению процессора, и он просто
«застывает» на вызове на указанный промежуток времени. Он не сможет
заниматься ничем другим, кроме как спать. А теперь вспомним, что наша гирлянда
всегда «одновременно» делает 2 вещи:

1. Управляет свечением светодиодов
2. Ловит момент нажатия кнопки, чтобы переключать режимы

Таким образом, если в режиме мигания процессор заснёт на 2 секунды, а в этот
промежуток времени мы кликнем кнопку переключения, её нажатие останется
незамеченным и переход на следующий режим не произойдёт. А нам бы этого
совершенно не хотелось.

Как решить проблему? Не использовать вовсе! Вместо этого, мы
каждый раз попадая в нашу ветку можем заново рассчитывать: должна ли гирлянда
быть включена или выключена именно в текущий момент времени.

Для этого мы используем небольшое
:
.

Встроенная функция просто
равное количеству милисекунд,
прошедших с момента включения или перезагрузки Arduino. Мы используем
целочисленное деление её результата на , которое мы в свою
очередь определили как , т.е. 2000 миллисекунд.

Таким образом значение будет увеличиваться на
единицу всякий раз, когда с момента старта Arduino пройдут очередные 2000 мс,
т.е. 2 секунды.

Далее мы просто берём остаток от деления на 2 этого промежуточного результата
на. Таким образом, итоговое значение будет то , то , переключаясь
каждые 2 секунды. То, что нам нужно! И мы просто передаём вычисленное значение
в качестве аргумента при вызове :

digitalWrite(LED_PIN, (millis()  BLINK_DELAY) % 2);