DYS+ Campus ist kostenlos und ohne Werbung. Projekt mit einer Spende unterstützen

Informatik

Eingaben lösen Übergänge aus

In einem guten Automaten ist für jeden Zustand und jede Eingabe festgelegt, was passiert.

  • ca. 10 Minuten
  • Klasse 8
  • Niveau: Standard

Das lernst du heute

  • Ich kann eine vollständige Übergangstabelle prüfen.
  • Ich kann fehlende Übergänge finden.
  • Ich kann erklären, warum jede Kombination aus Zustand und Eingabe einen Eintrag braucht.

Das brauchst du schon: Vielleicht hilft dir zuerst diese Lektion: Zustandsübergangsdiagramme lesen

Ein Automat braucht eine klare Regel für alles, was passieren kann. Du legst fest: In welchem Zustand und bei welcher Eingabe geht es in welchen neuen Zustand? Das trägst du in die Übergangstabelle ein. Wenn es 3 Zustände und 2 mögliche Eingaben gibt, braucht die Tabelle 3 · 2 = 6 Zeilen. Fehlt eine Zeile, weiß der Automat bei dieser Kombination nicht weiter. Das ist ein Fehler im Entwurf. Manchmal bleibt der Zustand gleich. Auch das schreibst du auf.

Übergangstabelle eines Code-Schlosses. Es öffnet sich bei der Eingabefolge 1, dann 2.
ZustandEingabeneuer Zustand
start1eins
start2start
eins1eins
eins2offen
offen1start
offen2start

Eine Tabelle auf Lücken prüfen

  1. Zähle die Zustände und die Eingaben.
  2. Rechne: Zustände mal Eingaben. Das ist die Zahl der nötigen Zeilen.
  3. Zähle die Zeilen in der Tabelle.
  4. Sind es weniger, suche die fehlende Kombination.

Ich verstehe das noch nicht

Such dir aus, was dir hilft.

Noch einfacher erklärt

Zustände mal Eingaben = Zeilen.

Fehlt eine Zeile, ist der Automat unvollständig.

Auch „bleibt gleich“ steht in der Tabelle.

Ein Beispiel

Beispiel

Wie bei einem Stundenplan: Zu jedem Tag und jeder Stunde gehört ein Eintrag. Ein leeres Feld fällt auf.

Schritt für Schritt

Wir prüfen das Code-Schloss: 3 Zustände, Eingaben 1 und 2.

  1. 3 Zustände (start, eins, offen) und 2 Eingaben.
  2. Nötig: 3 · 2 = 6 Zeilen.
  3. Die Tabelle hat 6 Zeilen.
  4. Der Entwurf ist vollständig.

Mit einem Bild erklärt

ZuständeEingabennötige Zeilen
326

Zur Grundlage zurück

Ausprobieren

Jetzt zusammen

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

Ein Automat hat 4 Zustände und 3 Eingaben. Wie viele Zeilen braucht seine Übergangstabelle?

Zeig mir den ersten Schritt

Rechne Zustände mal Eingaben.

Lösung ansehen

Lösung: 12

4 · 3 = 12 Zeilen.

Üben

Jetzt du

Jetzt probierst du es allein.

Ein Automat hat 5 Zustände und 2 Eingaben. Wie viele Zeilen braucht seine Tabelle?

Zeig mir den ersten Schritt

Zustände mal Eingaben.

Lösung ansehen

Lösung: 10

5 · 2 = 10 Zeilen.

Tipp: Gehe die Tabelle nach Zuständen durch. Zu jedem Zustand müssen alle Eingaben vorkommen.

Merksatz: Jede Kombination aus Zustand und Eingabe braucht genau einen Eintrag. Zeilen = Zustände · Eingaben.

Typischer Fehler: Viele schreiben nur die Übergänge auf, bei denen sich etwas ändert. Auch „bleibt gleich“ gehört in die Tabelle.

Prüfen

Mini-Quiz

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

Frage 1 Die Tabelle des Code-Schlosses hat nur 5 statt 6 Zeilen. Was heißt das?
Lösung ansehen

Lösung: Für eine Kombination fehlt die Regel.

Frage 2 Wenn sich bei einer Eingabe nichts ändert, braucht man keine Zeile.
Lösung ansehen

Lösung: Stimmt nicht

Frage 3 Im Code-Schloss: Zustand eins, Eingabe 2. Was ist der neue Zustand?
Lösung ansehen

Lösung: offen

Frage 4 Wie viele Zeilen braucht die Tabelle einer Lampe mit 3 Zuständen und 3 Eingaben?

Zeig mir den ersten Schritt

Zustände mal Eingaben.

Lösung ansehen

Lösung: 9

3 · 3 = 9.

Frage 5 Welche Angabe gehört zu jeder Zeile einer Übergangstabelle?
Lösung ansehen

Lösung: Zustand, Eingabe und neuer Zustand

Geschafft

Eine vollständige Übergangstabelle hat für jede Kombination aus Zustand und Eingabe genau eine Zeile.

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 entwickeln

Kurz erklärt, 54 Aufgaben in drei Stufen und alle Lösungen. Kostenlos.

PDF, 380 KB

Übungsheft herunterladen (PDF, 380 KB)

Das Heft ist für alle kostenlos – auch wenn gerade kein Geld dafür da ist. Wer es einrichten kann, unterstützt DYS+ Campus mit einem selbst gewählten Betrag. Freiwillig unterstützen