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Informatik

Zustände und Übergänge zeichnen

Einen Automaten kannst du als Zeichnung darstellen. Kreise sind Zustände, Pfeile sind Übergänge.

  • ca. 11 Minuten
  • Klasse 6
  • Niveau: Standard

Das lernst du heute

  • Ich weiß: Ein Zustand ist eine Situation, in der sich der Automat befindet.
  • Ich kann Übergänge lesen.
  • Ich kann einen einfachen Automaten als Tabelle oder Zeichnung darstellen.

Das brauchst du schon: Vielleicht hilft dir zuerst diese Lektion: Automaten im Alltag

Ein Automat befindet sich immer in einem Zustand. Beim Drehkreuz am Eingang gibt es zwei: „gesperrt“ und „offen“. Ein Ereignis löst einen Übergang aus. Das Ereignis „Karte“ führt von „gesperrt“ zu „offen“. Das Ereignis „Durchgehen“ führt von „offen“ zu „gesperrt“. Wenn nichts Passendes passiert, bleibt der Zustand gleich. Die Zeichnung heißt Zustandsdiagramm. Zustände sind Kreise. Übergänge sind Pfeile, an denen das Ereignis steht.

Die Übergänge des Drehkreuzes als Tabelle.
ZustandEreignisneuer Zustand
gesperrtKarteoffen
gesperrtDurchgehengesperrt
offenDurchgehengesperrt
offenKarteoffen

Einen Ablauf verfolgen

  1. Beginne im Startzustand: gesperrt.
  2. Lies das nächste Ereignis.
  3. Suche in der Tabelle die Zeile mit Zustand und Ereignis.
  4. Der neue Zustand ist dein neuer Platz. Mache weiter, bis keine Ereignisse mehr kommen.

Ich verstehe das noch nicht

Such dir aus, was dir hilft.

Noch einfacher erklärt

Zustand = Platz.

Ereignis = Auslöser.

Übergang = Pfeil zum neuen Platz.

Ein Beispiel

Beispiel

Eine Lampe mit Schalter: Zustand an oder aus. Jeder Druck wechselt den Zustand.

Schritt für Schritt

Start gesperrt. Ereignisse: Karte, Durchgehen, Durchgehen.

  1. Start: gesperrt.
  2. Karte: offen.
  3. Durchgehen: gesperrt.
  4. Durchgehen: bleibt gesperrt.

Mit einem Bild erklärt

(gesperrt) --Karte--> (offen) --Durchgehen--> (gesperrt)
Zustandsdiagramm des Drehkreuzes.

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Ausprobieren

Jetzt zusammen

Wir lösen die Aufgabe gemeinsam. Nutze die Hilfen, wenn du sie brauchst.

Das Drehkreuz ist gesperrt. Ereignis: Karte. Welcher Zustand folgt?
Zeig mir den ersten Schritt

Suche in der Tabelle: gesperrt und Karte.

Lösung ansehen

Lösung: offen

Üben

Jetzt du

Jetzt probierst du es allein.

Start gesperrt. Ereignisse: Karte, Durchgehen, Durchgehen. In welchem Zustand endet das Drehkreuz?
Zeig mir den ersten Schritt

Gehe die Ereignisse einzeln durch.

Lösung ansehen

Lösung: gesperrt

Tipp: Setze einen Finger auf den Startzustand und ziehe ihn bei jedem Ereignis zum neuen Zustand.

Merksatz: Ein Zustandsdiagramm zeigt Zustände als Kreise und Übergänge als beschriftete Pfeile.

Typischer Fehler: Den Startzustand vergessen. Beginne immer dort.

Prüfen

Mini-Quiz

5 kurze Fragen, ohne Noten. Bei jeder Frage kannst du dir die Lösung ansehen.

Frage 1 Was zeigen die Pfeile in einem Zustandsdiagramm?
Lösung ansehen

Lösung: Übergänge zwischen Zuständen

Frage 2 Start gesperrt. Ereignisse: Karte, Karte. Wie ist der Zustand am Ende?
Lösung ansehen

Lösung: offen

Frage 3 Ein Automat kann mehrere Zustände haben.
Lösung ansehen

Lösung: Stimmt

Frage 4 Zustände zeichnet man als Pfeile.
Lösung ansehen

Lösung: Stimmt nicht

Frage 5 Wie nennt man die Zeichnung mit Kreisen und Pfeilen?
Lösung ansehen

Lösung: Zustandsdiagramm

Geschafft

Der Automat hat zwei Plätze, gesperrt und offen. Ein Ereignis bringt ihn von einem Platz zum anderen.

Zum Schluss

Kannst du das schon?

Hake ab, was du schon kannst. Was noch fehlt, schaust du dir einfach noch einmal an.

Zum Ausdrucken

Übungsheft Automaten und KI

Kurz erklärt, 44 Aufgaben in drei Stufen und alle Lösungen. Kostenlos.

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