فائنائٹ اسٹیٹ مشین: میلے اسٹیٹ مشین اور مور اسٹیٹ مشین

محدود ریاستی مشینیں (FSMs) فیصلہ کرنے کی منطق کو سمجھنے کے ساتھ ساتھ ڈیجیٹل سسٹم کو بھی کنٹرول کرنے کے لئے اہم ہیں۔ ایف ایس ایم میں ، نتائج ، نیز اگلی ریاست ، ایک موجودہ حالت اور ان پٹ فنکشن ہیں۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ اگلی ریاست کا انتخاب بنیادی طور پر ان پٹ ویلیو اور زیادہ کمپاؤنڈ سسٹم کی کارکردگی کی طاقت پر انحصار کرتا ہے۔ ترتیب وار منطق کی طرح ، آؤٹ پٹ کا فیصلہ کرنے کے لئے ہمیں ماضی کے ان پٹ ہسٹری کی ضرورت ہوتی ہے۔ لہذا ایف ایس ایم ترتیباتی منطقی کرداروں کو سمجھنے میں بہت تعاون کرتا ہے۔ بنیادی طور پر ، انتظام کرنے کے لئے دو طریقے ہیں ترتیب منطق ڈیزائن یعنی میلی مشین کے ساتھ ساتھ زیادہ مشین۔ اس مضمون میں ایک محدود ریاستی مشین یا FSM ، اقسام ، محدود مشین مشین کی مثالوں سے ، فوائد اور نقصانات۔

ایف ایس ایم (فائنائٹ اسٹیٹ مشین) کیا ہے؟

ایک محدود ریاستی مشین کی تعریف ہے ، اصطلاح ریاستی مشین (FSM) کو بھی جانا جاتا ہے محدود ریاست آٹومیشن . ایف ایس ایم ایک حساب کتاب ہے جو ہارڈ ویئر ورنہ سافٹ ویئر کی مدد سے عمل میں لایا جاسکتا ہے۔ یہ ترتیب کے مطابق منطق کے ساتھ ساتھ کچھ کمپیوٹر پروگرام تیار کرنے کے لئے استعمال ہوتا ہے۔ FSMs کا استعمال ریاضی ، کھیل ، لسانیات اور مصنوعی ذہانت جیسے شعبوں میں موجود مسائل کو حل کرنے کے لئے کیا جاتا ہے۔ ایک ایسے نظام میں جہاں مخصوص آدانوں کو ریاست میں مخصوص تبدیلیاں لاحق ہوسکتی ہیں جس کی نشاندہی ایف ایس ایم کی مدد سے کی جاسکتی ہے۔

فائنائٹ اسٹیٹ مشین

یہ محدود ریاستی مشین آریھ گھرن کے مختلف حالات کی وضاحت کرتا ہے۔ جب بھی کسی سکے کو موڑ میں ڈالنے سے اس کا عمل ختم ہوجاتا ہے ، اور موڑ دبایا جانے کے بعد ، اس سے فائدہ ہوتا ہے۔ کسی سکے کو بغیر رکھے ہوئے ٹرنسٹائل میں رکھنا ، بصورت دیگر بولڈ ٹرنسٹائل کے خلاف دبانے سے اس کی حالت بدلا نہیں جاسکے گی۔

فائنائٹ اسٹیٹ مشین کی اقسام

محدود ریاستی مشینوں کو دو اقسام میں درجہ بندی کیا گیا ہے جیسے میلے ریاستی مشین اور مور ریاست مشین .

میلے اسٹیٹ مشین

جب نتائج موجودہ ان پٹ کے ساتھ ساتھ ریاستوں پر بھی انحصار کرتے ہیں ، تو ایف ایس ایم کو میلی اسٹیٹ مشین کا نام دیا جاسکتا ہے۔ مندرجہ ذیل آریھ ہے mealy ریاست مشین بلاک آریھ . میلی اسٹیٹ مشین بلاک ڈایاگرام دو حصوں پر مشتمل ہے مشترکہ منطق میموری کے ساتھ ساتھ. مشین میں موجود میموری کو پچھلے آؤٹ پٹس کو مشترکہ منطق کے آدانوں کے طور پر فراہم کرنے کے لئے استعمال کیا جاسکتا ہے۔

میلے اسٹیٹ مشین بلاک ڈایاگرام

موجودہ آدانوں کے ساتھ ساتھ ریاستوں کی بنیاد پر بھی ، یہ مشین آؤٹ پٹ تیار کرسکتی ہے۔ اس طرح ، نتائج صرف سی ایل کے سگنل کے مثبت یا دوسری صورت میں منفی پر موزوں ہوسکتے ہیں۔ میلی اسٹیٹ مشین کا اسٹیٹ ڈایاگرام نیچے دکھایا گیا ہے۔

میلی اسٹیٹ مشین کا ریاستی ڈایاگرام

میلے ریاستی مشین کے ریاستی آریھ میں بنیادی طور پر تین ریاستیں یعنی اے ، بی اور سی شامل ہیں۔ ان تینوں ریاستوں کو حلقوں میں ٹیگ کیا جاتا ہے اور ساتھ ہی ہر حلقہ ایک ریاست کے ساتھ بات چیت کرتا ہے۔ ان تینوں ریاستوں کے مابین تبادلوں کی ہدایت براہ راست خطوط سے ہوتی ہے۔ مذکورہ آریگرام میں ، آدانوں اور آؤٹ پٹس کو 0/0، 1/0، اور 1/1 کے ساتھ اشارہ کیا گیا ہے۔ ان پٹ ویلیو کی بنیاد پر ، ہر ریاست سے دو تبادلوں ہوتے ہیں۔

عام طور پر ، میلی مشین میں مطلوبہ ریاستوں کی مقدار مور ریاست مشین میں مطلوبہ ریاستوں کی تعداد کے نیچے یا اس کے برابر ہوتی ہے۔ ہر مییلی اسٹیٹ مشین کے لئے مور کی مساوی مشین ہے۔ نتیجے کے طور پر ، ضرورت کی بنیاد پر ہم ان میں سے کسی کو ملازمت فراہم کرسکتے ہیں۔

مور اسٹیٹ مشین

جب نتائج موجودہ ریاستوں پر انحصار کرتے ہیں تو پھر ایف ایس ایم کا نام دیا جاسکتا ہے مور ریاست مشین . مور اسٹیٹ مشین کا بلاک ڈایاگرام نیچے دکھایا گیا ہے مور اسٹیٹ مشین بلاک ڈایاگرام دو حصوں یعنی مشترکہ منطق کے ساتھ ساتھ میموری پر مشتمل ہے۔

مور اسٹیٹ مشین بلاک ڈایاگرام

اس معاملے میں ، موجودہ آدانوں کے ساتھ ساتھ موجودہ ریاستیں بھی اگلی ریاستوں کا فیصلہ کریں گی۔ اس طرح ، مزید ریاستوں پر منحصر ہے ، یہ مشین آؤٹ پٹ تیار کرے گی۔ لہذا ، اس کی نتائج ریاست میں تبدیلی کے بعد ہی لاگو ہوں گی۔

مور ریاست مشین ریاست آریھ نیچے دکھایا گیا ہے مذکورہ ریاست میں ، آریج میں چار ریاستیں جیسی میل ریاست کی مشین شامل ہیں ، جیسے اے ، بی ، سی اور ڈی۔ چار ریاستوں کے ساتھ ساتھ انفرادی نتائج حلقوں میں رکھے گئے ہیں۔

مور اسٹیٹ مشین کا ریاستی ڈایاگرام

مذکورہ اعداد و شمار میں ، چار ریاستیں ہیں ، یعنی اے ، بی ، سی اور ڈی۔ یہ ریاستیں اور متعلقہ نتائج حلقوں کے اندر لیبل لگے ہیں۔ یہاں ، ہر تبادلوں پر آسانی سے ان پٹ قابل نشان لگا ہوا ہے۔ مندرجہ بالا اعداد و شمار میں ان پٹ ویلیو کے لحاظ سے ہر ریاست سے دو تبادلوں شامل ہیں۔

عام طور پر ، اس مشین میں مطلوبہ ریاستوں کی مقدار میلیا ریاستی مشین میں ریاستوں کی مطلوبہ تعداد کے مترادف ہے

عام طور پر ، اس مشین میں مطلوبہ ریاستوں کی تعداد میں مطلوبہ ریاستوں کے مترادف سے زیادہ ہے ایم ایس ایم (میلے ریاستی مشین) . ہر مور کی ریاستی مشین کے لئے ، اسی طرح کی میالی ریاست مشین موجود ہے۔ اس کے نتیجے میں ، ضرورت پر منحصر ہے کہ ہم ان میں سے ایک کو استعمال کرسکتے ہیں۔

یہاں ہر مور ریاست مشین کے ل me مساوی میلیا ریاستی مشین موجود ہے۔ نتیجے کے طور پر ، ضرورت کی بنیاد پر ہم ان میں سے کسی کو ملازمت فراہم کرسکتے ہیں۔

فائنائٹ اسٹیٹ مشین ایپلی کیشنز

محدود ریاستی مشین کی ایپلی کیشنز بنیادی طور پر درج ذیل میں شامل ہیں۔

FSMs کھیلوں میں استعمال ہوتے ہیں جن میں وہ استعمال ہونے کے لئے سب سے زیادہ پہچانا جاتا ہے مصنوعی ذہانت ، اور ، تاہم ، وہ تجزیہ کرنے والی متن ، کسٹمر کے ان پٹ ہینڈلنگ ، نیز نیٹ ورک پروٹوکول پر بھی عمل درآمد کرتے ہیں۔

یہ کمپیوٹیشنل پاور میں محدود ہیں ان کے پاس نسبتا simple آسان سمجھنے کا اچھ qualityا معیار ہے۔ لہذا ، وہ اکثر سافٹ ویئر ڈویلپرز کے ساتھ ساتھ سسٹم ڈیزائنرز ایک مشکل سسٹم کی کارکردگی کا خلاصہ کرنے کے لئے استعمال کرتے ہیں۔

محدود ریاستی مشینیں وینڈنگ مشینوں ، ویڈیو گیمز ، ٹریفک لائٹس ، کنٹرولرز سی پی یو میں ، متن کی تجزیہ ، پروٹوکول کا تجزیہ ، تقریر کا اعتراف ، زبان پروسیسنگ ، وغیرہ۔

فائنٹ اسٹیٹ مشین کے فوائد

فائنائٹ اسٹیٹ مشین کے فوائد مندرجہ ذیل شامل کریں.

• محدود ریاست مشینیں لچکدار ہیں
• ایک اہم خلاصہ سے کوڈ پر عمل درآمد میں جانے میں آسانی
• کم پروسیسر اوور ہیڈ
• کسی ریاست کی بحالی کا آسان عزم

فائنٹ اسٹیٹ مشین کے نقصانات

محدود ریاستی مشین کے نقصانات مندرجہ ذیل شامل کریں

• کمپیوٹر گیمز کے جیسے کچھ علاقوں میں ڈیمٹینسٹک محدود ریاستی مشینوں کے متوقع کردار کی ضرورت نہیں ہوسکتی ہے
• بغیر کسی ڈیزائن کے خیال کے انتظام کرنے کے لئے ایف ایس ایم کا استعمال کرتے ہوئے بھاری نظاموں کا نفاذ مشکل ہے۔
• تمام ڈومینز کے لئے قابل اطلاق نہیں ہے
• ریاست کے تبادلوں کے احکامات پیچیدہ نہیں ہیں۔

اس طرح ، یہ سب کچھ ہے محدود ریاستی مشینیں . مندرجہ بالا معلومات سے آخر میں ، ہم یہ نتیجہ اخذ کرسکتے ہیں کہ ہم آہنگی ترتیب وار سرکٹس ان پٹ پر منحصر سی ایل کے سگنل کی ہر مثبت دوسری صورت میں منفی تبدیلی کے ل their ان کی ریاستوں کو متاثر کرتے ہیں۔ لہذا ، اس طرز عمل کو گرافیکل کی شکل میں ظاہر کیا جاسکتا ہے جسے ریاستی آریھ کے نام سے جانا جاتا ہے۔ مطابقت پذیر ترتیب والی سرکٹ کا دوسرا نام ایف ایس ایم (محدود ریاستی مشین) ہے۔ آپ کے لئے یہاں ایک سوال ہے ، کیا ہیں؟ FSM کی خصوصیات ؟