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Informatik Sekundarstufe II

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Startseite Qualifikationsphase Theoretische Informatik Automaten
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Automaten

 

In der Umgangssprache bezeichnet ein Automat eine Maschine, die vorgeplante Abläufe selbsttätig („automatisch“) ausführt.
Beispiele sind etwa Spiel-, Foto-, Geld- und Verkaufsautomaten.

In der Informatik wird der Begriff weiter gefasst. So kann man auch jedes Programm, das auf einem Rechner läuft, und jedes Computersystem (Rechner + Betriebssystem + Programm), das einem bestimmten Zweck dient, als Automat auffassen.

 

Endliche Automaten

Dies ist der einfachste Automatentyp. Es gibt endlich viele Zustände; je nach Eingabe ändert der Automat seinen Zustand und gibt eventuell etwas aus.

Kellerautomaten

Kellerautomaten verfügen zusätzlich zu den Bestandteilen eines endlichen Automaten noch über einen speziellen Speicher. Mit Kellerautomaten kann man Probleme untersuchen / lösen, bei denen die endlich vielen Zustände des endlichen Automaten nicht ausreichen.

Turingmaschinen

Auch mit Kellerautomaten lassen sich nicht alle algorithmischen Problme bearbeiten oder beliebige Sprachen erkennen. Die nächste und höchste Verallgemeinerungsstufe für einen Automaten ist die Turingmaschine. Die Turing - Maschine wurde 1936 von dem britischen Mathematiker und KryptoanalytikerAlan M. Turing vorgestellt hat.

Turingmaschinen verwenden anstelle des Kellers ein in beide Richtungen endloses Band, bei dem an jeder Stelle ein dort vorhandenes Zeichen gelesen und ggf. überschrieben werden kann. Die Position des "Lese-/Schreibkopfes" kann dabei um eine Stelle nach links oder rechts verschoben werden. Es wurde nachgewiesen, dass eine Turingmaschine alle denkbaren Algorithmen (in geeignet codierter Form) ausführen kann.

 

   

 

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