🧚🏽 🚶🏿 👦🏻 कंप्यूटिंग सिस्टम के सिद्धांत के मूल: राज्यों की एक सीमित संख्या वाली एक मशीन 👩🏼‍🚒 🚶🏾 🙆🏼

कंप्यूटर सिद्धांत वह है जो हमें प्रोग्राम करने की अनुमति देता है। हालाँकि, आप कंप्यूटिंग प्रक्रियाओं के पीछे की अवधारणाओं को समझे बिना कार्यक्रम लिख सकते हैं। ऐसा नहीं है कि यह बुरा था - जब हम कार्यक्रम करते हैं, तो हम बहुत अधिक उच्च स्तर पर काम करते हैं। अंत में, जब हम ड्राइव करते हैं, हम केवल दो या तीन पैडल, एक गियर चयनकर्ता और एक स्टीयरिंग व्हील पर ध्यान केंद्रित करते हैं। रोजमर्रा की इत्मीनान से ड्राइविंग के लिए, यह पर्याप्त से अधिक है। हालांकि, अगर हम कार को उसकी क्षमताओं की सीमा तक चलाना चाहते हैं, तो हमें केवल तीन पैडल, गियरबॉक्स और स्टीयरिंग व्हील की तुलना में अधिक जानने की आवश्यकता है।

यह दृष्टिकोण प्रोग्रामिंग में भी सच है। रोजमर्रा के अधिकांश सांसारिक कार्य कंप्यूटर सिद्धांत के बहुत कम या बिना ज्ञान के किए जा सकते हैं। PHP में "संपर्क" फ़ॉर्म को भरने के लिए आपको श्रेणियों के सिद्धांत को समझने की आवश्यकता नहीं है। फिर भी, यदि आप कोड लिखने की योजना बनाते हैं जिसमें गंभीर गणनाओं की आवश्यकता होती है, तो आपको इस तथ्य से निपटना होगा कि ये बहुत गणना हुड के नीचे हैं।

इस लेख का उद्देश्य कंप्यूटिंग की कुछ मूलभूत नींव प्रस्तुत करना है। यदि यह दिलचस्प हो जाता है, तो भविष्य में मैं इस विषय पर और अधिक उन्नत विषय लिख सकता हूं, लेकिन अभी मैं केवल सबसे सरल अमूर्त कंप्यूटिंग डिवाइस के तर्क पर विचार करना चाहता हूं - एक परिमित राज्य मशीन के साथ एक मशीन।

स्टेट मशीन

एक परिमित राज्य मशीन ( FSM ), या परिमित ऑटोमेटन, एक गणितीय अमूर्त है जिसका उपयोग एल्गोरिदम के डिजाइन में किया जाता है। सरल शब्दों में, राज्यों की परिमित संख्या वाली एक मशीन इनपुट डेटा के अनुक्रम पढ़ सकती है। जब यह इनपुट सिग्नल पढ़ता है, तो यह एक नई स्थिति में बदल जाता है। जहां वास्तव में यह स्विच करेगा, यह संकेत प्राप्त करने के बाद, इसकी वर्तमान स्थिति में रखी गई है। यह भ्रामक लगता है, लेकिन यह वास्तव में बहुत सरल है।

एक उपकरण की कल्पना करें जो एक लंबा पेपर टेप पढ़ता है। इस रिबन के प्रत्येक इंच पर एक अक्षर मुद्रित होता है - एक या बी ।

जैसे ही डिवाइस पत्र को पढ़ता है, वह अपनी स्थिति बदलता है। ऐसी मशीन के लिए यहां एक बहुत ही सरल संक्रमण ग्राफ दिया गया है:

मंडलियां ऐसी स्थितियां हैं जिनमें एक मशीन हो सकती है। तीर - उनके बीच संक्रमण। इसलिए यदि आप राज्य में हैं और पढ़ते हैं, तो आपको राज्य क्ष में जाने की आवश्यकता है। और अगर बी , तो बस जगह में रहें।

इसलिए, यदि शुरू में हम राज्य में हैं और पहले आंकड़े को बाएं से दाएं टेप को पढ़ना शुरू करते हैं, तो एक को पहले पढ़ा जाएगा, और हम राज्य q में स्थानांतरित करेंगे, फिर b वापस s पर लौट आएगा। अगली बी हमें जगह में छोड़ देगी, और फिर से q के पास जाएगी । प्राथमिक, लेकिन क्या बात है?

यह पता चला है कि यदि आप रिबन को एफएसएम के माध्यम से पत्रों के साथ पास करते हैं, तो इसकी अंतिम स्थिति के आधार पर, आप अक्षरों के अनुक्रम के बारे में कुछ निष्कर्ष निकाल सकते हैं। ऊपर दी गई साधारण स्टेट मशीन के लिए, अंतिम स्थिति का मतलब है कि टेप अक्षर बी के साथ समाप्त हो गया। यदि हम राज्य क्ष में समाप्त हो जाते हैं, तो पत्र टेप पर अंतिम था।

यह व्यर्थ लग सकता है, लेकिन कई समस्याएं हैं जिन्हें इस दृष्टिकोण का उपयोग करके हल किया जा सकता है। यह निर्धारित करने के लिए सबसे सरल उदाहरण है कि HTML पृष्ठ में दिए गए क्रम में निम्नलिखित टैग हैं:

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राज्यों की परिमित संख्या वाली एक मशीन पढ़कर एक नए राज्य में जा सकती है

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