유한 상태 머신: 포괄적인 정의

유한 상태 머신(FSM)은 유한한 수의 상태를 가진 시스템 또는 프로세스를 나타내는 수학적 모델입니다. 일련의 입력 또는 이벤트에 대한 반응으로 시스템의 동작을 설명하는 데 사용되는 계산 모델입니다. FSM은 컴퓨터 과학, 전기 공학 및 기타 분야에서 복잡한 동작을 보이는 시스템을 설계하고 분석하는 데 널리 사용됩니다.

FSM은 상태 집합, 입력 집합, 전환 집합으로 구성됩니다. 상태는 시스템이 있을 수 있는 다양한 모드 또는 조건을 나타내며, 입력은 시스템이 한 상태에서 다른 상태로 변경되도록 트리거하는 이벤트 또는 신호입니다. 전환은 시스템이 한 상태에서 다른 상태로 이동하는 데 적용되는 규칙을 설명합니다.

FSM에는 결정론과 비결정론의 두 가지 주요 유형이 있습니다. 결정론적 FSM에서는 시스템의 다음 상태가 현재 상태와 입력에 의해 고유하게 결정됩니다. 이와는 대조적으로 비결정적 FSM은 주어진 입력에 대해 여러 가지 가능한 다음 상태를 허용합니다.

FSM은 시스템의 상태, 입력 및 전환을 그래픽으로 표현한 상태 다이어그램을 사용하여 표현할 수 있습니다. 상태 다이어그램은 시스템의 동작을 시각화하고 FSM을 설계 및 테스트하는 데 유용합니다.

FSM은 컴퓨터 과학 및 엔지니어링 분야에서 다양하게 활용되고 있습니다. 디지털 회로, 컴퓨터 네트워킹 프로토콜, 컴파일러 및 기타 여러 분야에서 사용됩니다. FSM은 제어 시스템, 통신 프로토콜, 사용자 인터페이스와 같이 복잡한 동작을 하는 시스템을 모델링하는 데 특히 유용합니다.

요약하자면, 유한 상태 머신은 일련의 입력 또는 이벤트에 대한 시스템의 동작을 설명하는 데 사용되는 수학적 모델입니다. 상태, 입력 및 전환의 집합으로 구성되며 상태 다이어그램을 사용하여 표현할 수 있습니다. FSM은 복잡한 시스템을 설계하고 분석하기 위해 컴퓨터 과학 및 엔지니어링 분야에서 널리 사용됩니다.