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Informatik

Zustände eines Automaten erkennen

Ein Automat merkt sich, in welcher Lage er gerade ist. Diese Lage heißt Zustand.

  • ca. 8 Minuten
  • Klasse 8
  • Niveau: Basis

Das lernst du heute

  • Ich weiß: Ein Automat ist immer in genau einem Zustand.
  • Ich kann die Zustände eines Automaten benennen.
  • Ich kann Zustand und Eingabe unterscheiden.

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

Eine Schranke am Parkplatz ist entweder zu oder offen. Sie kann nicht beides gleichzeitig sein. Dieses „zu“ oder „offen“ nennt man den Zustand. Ein Automat hat nur wenige, klar benannte Zustände. Er ist immer in genau einem davon. Etwas von außen, zum Beispiel eine Karte am Lesegerät, nennt man Eingabe. Eine Eingabe kann den Zustand ändern. Die Schranke merkt sich durch ihren Zustand, was vorher geschah.

Drei Automaten mit ihren Zuständen
AutomatMögliche ZuständeEine Eingabe
Schrankezu, offenKarte wird gelesen
Getränkeautomatleer, halb, vollMünze wird eingeworfen
Lampe mit Tasteaus, hell, gedimmtTaste wird berührt

Zustände finden

  1. Frage: In welchen Lagen kann der Automat sein?
  2. Schreibe jede Lage mit einem kurzen Namen auf.
  3. Prüfe: Kann er in zwei Lagen gleichzeitig sein? Dann sind es zwei Zustände.
  4. Zähle die Namen. Das ist die Zahl der Zustände.

Ich verstehe das noch nicht

Such dir aus, was dir hilft.

Noch einfacher erklärt

Zustand = In welcher Lage ist der Automat?

Schranke: zu oder offen.

Eingabe = Was kommt von außen?

Ein Beispiel

Beispiel

Eine Tür am Aufzug ist geschlossen, öffnet sich, ist offen oder schließt sich. Das sind vier Lagen, also vier Zustände. Der Knopf im Aufzug ist die Eingabe.

Schritt für Schritt

Wir bestimmen die Zustände einer Fußgängerampel.

  1. Die Ampel zeigt rot oder grün.
  2. Rot ist eine Lage, Grün ist eine andere.
  3. Beides zugleich geht nicht.
  4. Es sind zwei Zustände: rot und grün.

Mit einem Bild erklärt

ZustandBedeutung
rotFußgänger warten
grünFußgänger gehen

Zur Grundlage zurück

Ausprobieren

Jetzt zusammen

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

Eine Fußgängerampel zeigt nur rot oder grün. Wie viele Zustände hat sie?
Zeig mir den ersten Schritt

Zähle die verschiedenen Lagen.

Lösung ansehen

Lösung: 2

Üben

Jetzt du

Jetzt probierst du es allein.

Ein Aufzug hat die Tür-Lagen geschlossen, öffnet sich, offen und schließt sich. Wie viele Zustände sind das?

Zeig mir den ersten Schritt

Jede Lage ist ein Zustand.

Lösung ansehen

Lösung: 4

Vier verschiedene Lagen, also vier Zustände.

Tipp: Ein Zustand ist eine Lage, die bleibt. Eine Eingabe ist etwas, das gerade passiert.

Merksatz: Zustand = die Lage, in der der Automat ist. Eingabe = das, was von außen kommt. Immer genau ein Zustand.

Typischer Fehler: Viele halten die Eingabe für einen Zustand. „Karte lesen“ ist aber ein Ereignis. Der Zustand danach ist „offen“.

Prüfen

Mini-Quiz

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

Frage 1 Was ist bei einer Schranke ein Zustand?
Lösung ansehen

Lösung: offen

Frage 2 Was ist bei einem Getränkeautomaten eine Eingabe?
Lösung ansehen

Lösung: Münze einwerfen

Frage 3 Ein Automat kann in zwei Zuständen gleichzeitig sein.
Lösung ansehen

Lösung: Stimmt nicht

Frage 4 Eine Lampe kann aus, hell oder gedimmt sein. Wie viele Zustände hat sie?

Zeig mir den ersten Schritt

Zähle die Lagen.

Lösung ansehen

Lösung: 3

aus, hell, gedimmt: drei Zustände.

Geschafft

Ein Automat ist immer in genau einem Zustand. Eingaben von außen können den Zustand ändern.

Zum Schluss

Kannst du das schon?

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

Zum Ausdrucken

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