UNIVERSIDAD TÉCNICA ESTATAL DE QUEVEDO

FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA

INGENIERÍA EN TELEMÁTICA

ÁRBOLES Y TEORÍA DE JUEGOS

TEMA:

MÁQUINA DE ESTADO FINITO

AUTORES:

ALVAREZ ZAMBRANO CLAUDIO ISRAEL

BERMEO ZAMORA CARLOS ALBERTO

VERA GARCÍA IVÁN GUILLERMO

SOLÓRZANO CASTRO LUIS ENRIQUE

DOCENTE:

ING. YEIKER MÉNDEZ SOCORRO

CURSO:

2° ING. EN TELEMÁTICA III SEMESTRE

PERIÓDO ACADÉMICO

2015 – 2016

ÍNDICE

1. MÁQUINA DE ESTADO FINITO..............................................................................................1

2. DESCRIPCIÓN DE MÁQUINAS DE ESTADO FINITO................................................................2

3. CARACTERISTICAS DE LOS DIAGRAMA DE ESTADO FINITO...................................................3

4. EJEMPLO...............................................................................................................................5

5. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LAS MÁQUINAS DE ESTADO FINITO.....................................6

6. BIBLIOGRAFÍA.......................................................................................................................8

1. MÁQUINA DE ESTADO FINITO.

Una Máquina de Estado Finito (Finite State Machine), llamada también

Autómata Finito es una abstracción computacional que describe el

comportamiento de un sistema reactivo mediante un número determinado de

Estados y un número determinado de Transiciones entre dicho Estados.

(Torrico, s.f.)

Las Transiciones de un estado a otro se generan en respuesta a eventos de

entrada externos e internos; a su vez estas transiciones y/o subsecuentes

estados pueden generar otros eventos de salida. (Torrico, s.f.)

Esta dependencia de las acciones (respuesta) del sistema a los eventos de

entrada hace que las Máquinas de Estado Finito (MEF) sean una herramienta

adecuada para el diseño de Sistemas Reactivos y la Programación Conducida

por Eventos (Event Driven Programming), cual es el caso de la mayoría de los

sistemas embebidos basados en microcontroladores o microprocesadores.

(Torrico, s.f.).

Las MEF se describen gráficamente mediante los llamados Diagramas de

Estado Finito (DEF), llamados también Diagramas de Transición de Estados.

(Torrico, s.f.)

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2. DESCRIPCIÓN DE MÁQUINAS DE ESTADO FINITO

Una máquina de estado finito se compone de un número finito de estados y

transiciones entre los estados.

Las máquinas de estado finito se descirben como:

M = (S,∑, A , sk)

Donde

S = {s1, s2, ….,sm } es un conjunto finito de nodos

∑ es un alfabeto infinito de etiquetas

A es un conjunto de aristas etiquetadas que unen los nodos

sk es el estado inicial

Los nodos representan los posibles estados.

Las etiquetas representan eventos que provocan un cambio.

Las aristas determinan de qué manera cada estado, dado un evento, se dirige

a otro estado.

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1. CARACTERISTICAS DE LOS DIAGRAMA DE ESTADO FINITO

Un Diagrama de Estado Finito es un gráfico que representa los diferentes

estados de una MEF y todas las transiciones posibles entre los estados.

Como ejemplo, consideremos un muy simplificado sistema de control de un

ascensor:

ESTADOS: El sistema está formado por tres estados: DETENIDO,

YENDO_ARRIBA y YENDO_ABAJO. Los diferentes estados se los representa

mediante bloques cuadrados (como en este caso) o círculos.

TRANSICIONES: Las transiciones se las representa mediante flechas que

indican la dirección de transición de un estado a otro.

EVENTOS: Los eventos para el sistema en este ejemplo son los siguientes:

SELECCION_PISO: Es un evento externo que se genera toda vez que

un usuario selecciona un piso o llama al ascensor desde otro piso.

ARRIBO_NUEVO_PISO: Es un evento interno que se genera cada vez

que los sensores detectan que se ha arribado al nuevo piso

seleccionado por el usuario.

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Los eventos se anotan en el gráfico por encima de las flechas de transición.

CONDICIONES DE TRANSICIÓN: Dos transiciones en este sistema de

ejemplo tienen asociadas sus respectivas Condiciones de Transición. No todas

las transiciones poseen Condiciones de Transición.

PISO_NUEVO > PISO_ACTUAL: Es la condición necesaria para que se

produzca una transición del estado DETENIDO al estado YENDO_ARRIBA.

PISO_NUEVO < PISO_ACTUAL: Es la condición necesaria para que se

produzca una transición del estado DETENIDO al estado YENDO_ABAJO.

Las Condiciones de Transición se anotan por debajo de las flechas de

transición.

Una pseudo transición inicial del punto rojo al estado DETENIDO identifica a

este último como el estado inicial de la MEF.

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2. EJEMPLO

Un ejemplo sencillo es el modelo del comportamiento de una puerta

Cuáles son los estados de una puerta?

Cómo se pasa de un estado a otro?

Hay salidas?

EJEMPLO 2

Suponer que se quiere modelar el comportamiento de un horno microondas El

horno microondas posee una puerta. Si la puerta está cerrada, entonces puede

estar o no en funcionamiento (según se prenda o apague). Estando prendido

no es posible abrir la puerta del horno sin antes apagarlo. Es posible

establecer el modo de cocción cualquier momento. (htt)

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5. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LAS MÁQUINAS DE

ESTADO FINITO

VENTAJAS DE LAS MÁQUINAS DE ESTADO FINITO

Son intuitivas y fáciles de entender.

Abstraen convenientemente detalles secundarios que no son necesarios

para el análisis del sistema a un alto nivel y se centran en aspectos

claves del mismo.

Aportan un componente visual que facilita el análisis y diseño del

sistema.

Son universalmente aplicables.

Su uso es común un sistema de transmisión de datos y el uso de

protocolos de comunicación.

En programación minimiza grandemente la tendencia a escribir "código

espagueti" y puede ayudar a reducir la cantidad de variable global

necesaria, aumentando al mismo tiempo la confiabilidad del sistema.

(Torrico, s.f.)

DESVENTAJAS DE LAS MÁQUINAS DE ESTADO FINITO

No son aplicables a todos los problemas de diseño.

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Funcionan bien en sistemas pequeños con una cantidad de estados en

el orden de las decenas.

No funcionan bien en sistemas con una cantidad de estados en el orden

de las centenas o miles de estados, aunque en estos casos es posible la

estructuración mediante una combinación de MEFs más pequeñas.

La adición de funcionalidad es un poco inflexible.

Son "planas" por naturaleza, no poseen estructura definida y no

permiten una jerarquización de los componentes que minimize la

repetición innecesaria de ciertos estados. Una mejor alternativa en este

caso es el uso de las Cartillas de Estado (Statecharts) y el uso de UML

(Unified Modelling Language).

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6. BIBLIOGRAFÍA

(s.f.). Obtenido de http://www.ie.itcr.ac.cr/juanjimenez/cursos/lineales/hidden/ejemplosFSM.pdf

Torrico, R. A. (s.f.). TecBolivia.com. Obtenido de http://tecbolivia.com/index.php/articulos-y-tutoriales-microcontroladores/13-introduccion-a-las-maquinas-de-estado-finito

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