Máquina de estado finito: Uma definição abrangente

Uma máquina de estados finitos (FSM) é um modelo matemático que representa um sistema ou processo com um número finito de estados. É um modelo computacional utilizado para descrever o comportamento de um sistema em resposta a uma sequência de entradas ou eventos. As FSMs são amplamente utilizadas em ciência da computação, engenharia elétrica e outros campos para projetar e analisar sistemas que exibem comportamento complexo.

Os FSMs são compostos por um conjunto de estados, um conjunto de entradas e um conjunto de transições. Os estados representam os diferentes modos ou condições em que o sistema se pode encontrar, enquanto as entradas são os eventos ou sinais que accionam o sistema para mudar de um estado para outro. As transições descrevem as regras que regem o movimento do sistema de um estado para outro.

Existem dois tipos principais de FSMs: determinísticos e não-determinísticos. Num FSM determinístico, o estado seguinte do sistema é determinado exclusivamente pelo estado atual e pela entrada. Em contrapartida, um FSM não determinístico permite a existência de vários estados seguintes possíveis para uma dada entrada.

Os FSMs podem ser representados através de um diagrama de estados, que é uma representação gráfica dos estados, entradas e transições do sistema. Os diagramas de estado são úteis para visualizar o comportamento de um sistema e para projetar e testar FSMs.

Os FSM têm muitas aplicações na informática e na engenharia. São utilizados em circuitos digitais, protocolos de redes de computadores, compiladores e muitas outras áreas. Os FSMs são particularmente úteis para modelar sistemas com comportamento complexo, tais como sistemas de controlo, protocolos de comunicação e interfaces de utilizador.

Em resumo, uma máquina de estados finitos é um modelo matemático utilizado para descrever o comportamento de um sistema em resposta a uma sequência de entradas ou eventos. É composto por um conjunto de estados, entradas e transições, e pode ser representado através de um diagrama de estados. As FSMs são amplamente utilizadas na ciência e engenharia da computação para conceber e analisar sistemas complexos.