autômato finito

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Autˆ omato Finito Carlos Campani Introdu¸ ao Defini¸ ao de Autˆ omato Finito Representa¸ ao dos Autˆ omatos Rela¸ ao entre Gram´ atica Regular e Autˆ omato Finito Conclus˜ ao Autˆ omato Finito Carlos Campani 23 de abril de 2006

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Page 1: Autômato Finito

AutomatoFinito

CarlosCampani

Introducao

Definicao deAutomatoFinito

RepresentacaodosAutomatos

Relacao entreGramaticaRegular eAutomatoFinito

Conclusao

Automato Finito

Carlos Campani

23 de abril de 2006

Page 2: Autômato Finito

AutomatoFinito

CarlosCampani

Introducao

Definicao deAutomatoFinito

RepresentacaodosAutomatos

Relacao entreGramaticaRegular eAutomatoFinito

Conclusao

Sumario

1 Introducao

2 Definicao de Automato Finito

3 Representacao dos Automatos

4 Relacao entre Gramatica Regular e Automato Finito

5 Conclusao

Page 3: Autômato Finito

AutomatoFinito

CarlosCampani

Introducao

Definicao deAutomatoFinito

RepresentacaodosAutomatos

Relacao entreGramaticaRegular eAutomatoFinito

Conclusao

Sumario

1 Introducao

2 Definicao de Automato Finito

3 Representacao dos Automatos

4 Relacao entre Gramatica Regular e Automato Finito

5 Conclusao

Page 4: Autômato Finito

AutomatoFinito

CarlosCampani

Introducao

Definicao deAutomatoFinito

RepresentacaodosAutomatos

Relacao entreGramaticaRegular eAutomatoFinito

Conclusao

O que e o automato finito?

Modelo formal de sistema;

Sistema de estados finitos;

Modelo matematico com entradas e saıdas discretas;Pode assumir um numero finito de estados.

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AutomatoFinito

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Introducao

Definicao deAutomatoFinito

RepresentacaodosAutomatos

Relacao entreGramaticaRegular eAutomatoFinito

Conclusao

O que e o automato finito?

Modelo formal de sistema;

Sistema de estados finitos;

Modelo matematico com entradas e saıdas discretas;Pode assumir um numero finito de estados.

Page 6: Autômato Finito

AutomatoFinito

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Introducao

Definicao deAutomatoFinito

RepresentacaodosAutomatos

Relacao entreGramaticaRegular eAutomatoFinito

Conclusao

O que e o automato finito?

Modelo formal de sistema;

Sistema de estados finitos;

Modelo matematico com entradas e saıdas discretas;

Pode assumir um numero finito de estados.

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AutomatoFinito

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Introducao

Definicao deAutomatoFinito

RepresentacaodosAutomatos

Relacao entreGramaticaRegular eAutomatoFinito

Conclusao

O que e o automato finito?

Modelo formal de sistema;

Sistema de estados finitos;

Modelo matematico com entradas e saıdas discretas;Pode assumir um numero finito de estados.

Page 8: Autômato Finito

AutomatoFinito

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Introducao

Definicao deAutomatoFinito

RepresentacaodosAutomatos

Relacao entreGramaticaRegular eAutomatoFinito

Conclusao

Para que serve?

Reconhecedor das linguagens regulares;

Modelo computacional simples;

Analisador lexico de compiladores.

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AutomatoFinito

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Introducao

Definicao deAutomatoFinito

RepresentacaodosAutomatos

Relacao entreGramaticaRegular eAutomatoFinito

Conclusao

Para que serve?

Reconhecedor das linguagens regulares;

Modelo computacional simples;

Analisador lexico de compiladores.

Page 10: Autômato Finito

AutomatoFinito

CarlosCampani

Introducao

Definicao deAutomatoFinito

RepresentacaodosAutomatos

Relacao entreGramaticaRegular eAutomatoFinito

Conclusao

Para que serve?

Reconhecedor das linguagens regulares;

Modelo computacional simples;

Analisador lexico de compiladores.

Page 11: Autômato Finito

AutomatoFinito

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Introducao

Definicao deAutomatoFinito

RepresentacaodosAutomatos

Relacao entreGramaticaRegular eAutomatoFinito

Conclusao

Quais as partes de um automato finito?

Fita de Entrada

Dispositivo de entrada que contem a informacao a serprocessada.

Unidade de Controle

Reflete o estado da maquina. Possui uma unidade de leitura(cabecote da fita) que acessa a fita de entrada.

Programa ou Funcao de Transicao

Funcao que controla a leitura da fita e as transicoes de estados.

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Introducao

Definicao deAutomatoFinito

RepresentacaodosAutomatos

Relacao entreGramaticaRegular eAutomatoFinito

Conclusao

Quais as partes de um automato finito?

Fita de Entrada

Dispositivo de entrada que contem a informacao a serprocessada.

Unidade de Controle

Reflete o estado da maquina. Possui uma unidade de leitura(cabecote da fita) que acessa a fita de entrada.

Programa ou Funcao de Transicao

Funcao que controla a leitura da fita e as transicoes de estados.

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AutomatoFinito

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Introducao

Definicao deAutomatoFinito

RepresentacaodosAutomatos

Relacao entreGramaticaRegular eAutomatoFinito

Conclusao

Quais as partes de um automato finito?

Fita de Entrada

Dispositivo de entrada que contem a informacao a serprocessada.

Unidade de Controle

Reflete o estado da maquina. Possui uma unidade de leitura(cabecote da fita) que acessa a fita de entrada.

Programa ou Funcao de Transicao

Funcao que controla a leitura da fita e as transicoes de estados.

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AutomatoFinito

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Introducao

Definicao deAutomatoFinito

RepresentacaodosAutomatos

Relacao entreGramaticaRegular eAutomatoFinito

Conclusao

Sumario

1 Introducao

2 Definicao de Automato Finito

3 Representacao dos Automatos

4 Relacao entre Gramatica Regular e Automato Finito

5 Conclusao

Page 15: Autômato Finito

AutomatoFinito

CarlosCampani

Introducao

Definicao deAutomatoFinito

RepresentacaodosAutomatos

Relacao entreGramaticaRegular eAutomatoFinito

Conclusao

Definicao Formal

Definicao

Um automato finito M sobre um alfabeto Σ e um sistema(K ,Σ, δ, q0,F ) onde:K – conjunto finito, nao vazio, de estados;Σ – alfabeto finito de entrada;δ – funcao de transicao de estados, δ : K × Σ

⋃{ε} → K ;

q0 ∈ K – estado inicial;F ⊂ K – conjunto de estados finais.

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AutomatoFinito

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Introducao

Definicao deAutomatoFinito

RepresentacaodosAutomatos

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Conclusao

Definicao Formal

Definicao

Um automato finito M sobre um alfabeto Σ e um sistema(K ,Σ, δ, q0,F ) onde:K – conjunto finito, nao vazio, de estados;Σ – alfabeto finito de entrada;δ – funcao de transicao de estados, δ : K × Σ

⋃{ε} → K ;

q0 ∈ K – estado inicial;F ⊂ K – conjunto de estados finais.

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AutomatoFinito

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Introducao

Definicao deAutomatoFinito

RepresentacaodosAutomatos

Relacao entreGramaticaRegular eAutomatoFinito

Conclusao

Definicao Formal

Definicao

Um automato finito M sobre um alfabeto Σ e um sistema(K ,Σ, δ, q0,F ) onde:K – conjunto finito, nao vazio, de estados;Σ – alfabeto finito de entrada;δ – funcao de transicao de estados, δ : K × Σ

⋃{ε} → K ;

q0 ∈ K – estado inicial;F ⊂ K – conjunto de estados finais.

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AutomatoFinito

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Introducao

Definicao deAutomatoFinito

RepresentacaodosAutomatos

Relacao entreGramaticaRegular eAutomatoFinito

Conclusao

Definicao Formal

Definicao

Um automato finito M sobre um alfabeto Σ e um sistema(K ,Σ, δ, q0,F ) onde:K – conjunto finito, nao vazio, de estados;Σ – alfabeto finito de entrada;δ – funcao de transicao de estados, δ : K × Σ

⋃{ε} → K ;

q0 ∈ K – estado inicial;F ⊂ K – conjunto de estados finais.

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Introducao

Definicao deAutomatoFinito

RepresentacaodosAutomatos

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Conclusao

Definicao Formal

Definicao

Um automato finito M sobre um alfabeto Σ e um sistema(K ,Σ, δ, q0,F ) onde:K – conjunto finito, nao vazio, de estados;Σ – alfabeto finito de entrada;δ – funcao de transicao de estados, δ : K × Σ

⋃{ε} → K ;

q0 ∈ K – estado inicial;F ⊂ K – conjunto de estados finais.

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Introducao

Definicao deAutomatoFinito

RepresentacaodosAutomatos

Relacao entreGramaticaRegular eAutomatoFinito

Conclusao

Definicao Formal

Definicao

Um automato finito M sobre um alfabeto Σ e um sistema(K ,Σ, δ, q0,F ) onde:K – conjunto finito, nao vazio, de estados;Σ – alfabeto finito de entrada;δ – funcao de transicao de estados, δ : K × Σ

⋃{ε} → K ;

q0 ∈ K – estado inicial;F ⊂ K – conjunto de estados finais.

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AutomatoFinito

CarlosCampani

Introducao

Definicao deAutomatoFinito

RepresentacaodosAutomatos

Relacao entreGramaticaRegular eAutomatoFinito

Conclusao

Sumario

1 Introducao

2 Definicao de Automato Finito

3 Representacao dos Automatos

4 Relacao entre Gramatica Regular e Automato Finito

5 Conclusao

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Introducao

Definicao deAutomatoFinito

RepresentacaodosAutomatos

Relacao entreGramaticaRegular eAutomatoFinito

Conclusao

Diagrama de Transicao

Permite representar graficamente os automatos;

Simplifica a representacao e facilita a visualizacao.

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Introducao

Definicao deAutomatoFinito

RepresentacaodosAutomatos

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Conclusao

Diagrama de Transicao

Permite representar graficamente os automatos;

Simplifica a representacao e facilita a visualizacao.

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Conclusao

Diagrama de Transicao

GFED@ABCq1a //

|| ��

GFED@ABCq2

%%estado anterior transicao estado apos transicao

1 O automato esta inicialmente no estado q1;

2 “a” esta na fita de entrada;

3 O automato muda de estado para o estado q2.

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RepresentacaodosAutomatos

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Conclusao

Diagrama de Transicao

GFED@ABCq1a //

|| ��

GFED@ABCq2

%%estado anterior transicao estado apos transicao

1 O automato esta inicialmente no estado q1;

2 “a” esta na fita de entrada;

3 O automato muda de estado para o estado q2.

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Introducao

Definicao deAutomatoFinito

RepresentacaodosAutomatos

Relacao entreGramaticaRegular eAutomatoFinito

Conclusao

Diagrama de Transicao

GFED@ABCq1a //

|| ��

GFED@ABCq2

%%estado anterior transicao estado apos transicao

1 O automato esta inicialmente no estado q1;

2 “a” esta na fita de entrada;

3 O automato muda de estado para o estado q2.

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Introducao

Definicao deAutomatoFinito

RepresentacaodosAutomatos

Relacao entreGramaticaRegular eAutomatoFinito

Conclusao

Diagrama de Transicao

GFED@ABCq1a //

|| ��

GFED@ABCq2

%%estado anterior transicao estado apos transicao

1 O automato esta inicialmente no estado q1;

2 “a” esta na fita de entrada;

3 O automato muda de estado para o estado q2.

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Introducao

Definicao deAutomatoFinito

RepresentacaodosAutomatos

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Conclusao

Exemplo de Reconhecimento

Reconhecimento inicia noestado q1

Transicao para estado q2

Le 0 e fica no estado q2

Transicao para o estadofinal q3

GFED@ABCq1

��1 //

0��

GFED@ABC?>=<89:;q3

GFED@ABCq2

1

>>}}}}}}}}}

0

LL

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AutomatoFinito

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Introducao

Definicao deAutomatoFinito

RepresentacaodosAutomatos

Relacao entreGramaticaRegular eAutomatoFinito

Conclusao

Exemplo de Reconhecimento

Reconhecimento inicia noestado q1

Transicao para estado q2

Le 0 e fica no estado q2

Transicao para o estadofinal q3

GFED@ABCq1

��1 //

0��

GFED@ABC?>=<89:;q3

GFED@ABCq2

1

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0

LL

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AutomatoFinito

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Introducao

Definicao deAutomatoFinito

RepresentacaodosAutomatos

Relacao entreGramaticaRegular eAutomatoFinito

Conclusao

Exemplo de Reconhecimento

Reconhecimento inicia noestado q1

Transicao para estado q2

Le 0 e fica no estado q2

Transicao para o estadofinal q3

GFED@ABCq1

��1 //

0��

GFED@ABC?>=<89:;q3

GFED@ABCq2

1

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0

LL

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AutomatoFinito

CarlosCampani

Introducao

Definicao deAutomatoFinito

RepresentacaodosAutomatos

Relacao entreGramaticaRegular eAutomatoFinito

Conclusao

Exemplo de Reconhecimento

Reconhecimento inicia noestado q1

Transicao para estado q2

Le 0 e fica no estado q2

Transicao para o estadofinal q3

GFED@ABCq1

��1 //

0��

GFED@ABC?>=<89:;q3

GFED@ABCq2

1

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0

LL

Page 32: Autômato Finito

AutomatoFinito

CarlosCampani

Introducao

Definicao deAutomatoFinito

RepresentacaodosAutomatos

Relacao entreGramaticaRegular eAutomatoFinito

Conclusao

Exemplo de Reconhecimento

Reconhecimento inicia noestado q1

Transicao para estado q2

Le 0 e fica no estado q2

Transicao para o estadofinal q3

GFED@ABCq1

��1 //

0��

GFED@ABC?>=<89:;q3

GFED@ABCq2

1

>>}}}}}}}}}

0

LL

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AutomatoFinito

CarlosCampani

Introducao

Definicao deAutomatoFinito

RepresentacaodosAutomatos

Relacao entreGramaticaRegular eAutomatoFinito

Conclusao

Sumario

1 Introducao

2 Definicao de Automato Finito

3 Representacao dos Automatos

4 Relacao entre Gramatica Regular e Automato Finito

5 Conclusao

Page 34: Autômato Finito

AutomatoFinito

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Introducao

Definicao deAutomatoFinito

RepresentacaodosAutomatos

Relacao entreGramaticaRegular eAutomatoFinito

Conclusao

AF ↔ GR

GR → AF

Se L e uma linguagem regular entao existe um AF quereconhece L.

AF → GR

Se L e reconhecida por um AF entao existe uma GR que gera L.

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Introducao

Definicao deAutomatoFinito

RepresentacaodosAutomatos

Relacao entreGramaticaRegular eAutomatoFinito

Conclusao

Sumario

1 Introducao

2 Definicao de Automato Finito

3 Representacao dos Automatos

4 Relacao entre Gramatica Regular e Automato Finito

5 Conclusao

Page 36: Autômato Finito

AutomatoFinito

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Introducao

Definicao deAutomatoFinito

RepresentacaodosAutomatos

Relacao entreGramaticaRegular eAutomatoFinito

Conclusao

Conclusao

Automato finito e um modelo matematico importante emciencia da computacao;

Aplica-se no projeto de analisador lexico em compiladores.

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Introducao

Definicao deAutomatoFinito

RepresentacaodosAutomatos

Relacao entreGramaticaRegular eAutomatoFinito

Conclusao

Conclusao

Automato finito e um modelo matematico importante emciencia da computacao;

Aplica-se no projeto de analisador lexico em compiladores.

Page 38: Autômato Finito

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Introducao

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RepresentacaodosAutomatos

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Conclusao

Para saber mais

Paulo Blauth Menezes.Linguagens Formais e Automatos.Sagra-Luzzatto, Porto Alegre, 1997.168 p.