অটোম্যাটা থিওরি: টার্মিনোলজ এবং অ্যাপ্লিকেশন

আজকের প্রযুক্তিগত যুগে হার্ডওয়্যার এবং সফ্টওয়্যার উভয় ক্ষেত্রেই দুর্দান্ত উন্নতি হয়েছে। হার্ডওয়্যার ডিজাইনের পদ্ধতিতে বিকাশের অন্যতম প্রধান ক্ষেত্র দেখা গেছে। সাথে ক্রমবর্ধমান প্রযুক্তি , হার্ডওয়্যার ধারণা - সফ্টওয়্যার সহ-নকশা বাস্তবায়ন সম্ভব ছিল। বিভিন্ন পদ্ধতি তৈরি করা হয় যার দ্বারা, সফটওয়্যার ব্যবহার করে একটি সম্পূর্ণরূপে হার্ডওয়্যার সিস্টেম ডিজাইন এবং অনুকরণ করতে পারেন। এ জাতীয় পদ্ধতির একটি হ'ল অটোমাতা থিওরি। অটোমাতা তত্ত্বের শাখা কম্পিউটার বিজ্ঞান এটি স্বয়ংক্রিয়ভাবে পদক্ষেপগুলির পূর্বনির্ধারিত ক্রম অনুসরণ করে এমন কম্পিউটিং ডিভাইসগুলির বিমূর্ত মডেল ডিজাইনের সাথে কাজ করে। এই নিবন্ধটি অটোম্যাটা টিউটোরিয়াল সম্পর্কে সংক্ষিপ্ত তথ্য আলোচনা করেছে।

অটোমাতা থিওরি কী?

অটোমাতা শব্দটি গ্রীক থেকে এসেছে, যার অর্থ 'স্ব-অভিনয়'। একটি অটোমেটন মেশিনের গাণিতিক মডেল। অটোমেটনে রাজ্য এবং স্থানান্তরগুলি থাকে। ইনপুটটি অটোমেটনে দেওয়া হিসাবে এটি রূপান্তর ফাংশনের উপর নির্ভর করে পরবর্তী রাজ্যে স্থানান্তর করে। রূপান্তর কার্যের ইনপুটগুলি বর্তমান রাষ্ট্র এবং সাম্প্রতিক প্রতীকগুলি symb যদি কোনও অটোম্যাটনের সীমাবদ্ধ সংখ্যক রাজ্য থাকে তবে এটি ফিনাইট অটোমাতা বা হিসাবে পরিচিত সীমাবদ্ধ রাষ্ট্র মেশিন । সসীম অটোমেটা 5-টিউপল (Q, ∑, δ, qo, F) দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করে

কোথায়,

প্রশ্ন = রাজ্যগুলির সীমাবদ্ধ সেট।

∑ = সীমাবদ্ধ চিহ্নগুলির সেটটিকে অটোম্যাটার বর্ণমালাও বলা হয়।

δ = ট্রানজিশন ফাংশন।

Qo = ইনপুটটির প্রাথমিক অবস্থা।

এফ = কিউ এর চূড়ান্ত রাজ্যের সেট

অটোমাতা তত্ত্বের প্রাথমিক পরিভাষা

অটোমাতা থিওরির কিছু প্রাথমিক শব্দগুলি হ'ল-

ঘ । বর্ণমালা : অটোমাতা তত্ত্বে প্রতীকের যে কোনও সীমাবদ্ধ সেট বর্ণমালা হিসাবে পরিচিত। অক্ষরের দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা হয়েছে - সেট {a, b, c, d, e, Al কে বর্ণমালা সেট বলা হয়, তবে সেট 'a', 'b', 'c', 'd', 'e' বর্ণকে বলা হয় প্রতীক।

দুই । স্ট্রিং : অটোম্যাটাতে, একটি স্ট্রিং বর্ণমালা সেট থেকে নেওয়া প্রতীকগুলির একটি সীমাবদ্ধ ক্রম example উদাহরণস্বরূপ, স্ট্রিং এস = ‘এডিডাড্ডক’ বর্ণমালা সেট∑ = {a, b, c, d, e,} এর উপর কার্যকর}

ঘ । স্ট্রিংয়ের দৈর্ঘ্য : স্ট্রিংয়ে উপস্থিত চিহ্নগুলির সংখ্যা স্ট্রিংয়ের দৈর্ঘ্য হিসাবে পরিচিত। স্ট্রিংয়ের জন্য এস = ‘আড্ডা’ স্ট্রিংয়ের দৈর্ঘ্য | এস | = 6. যদি স্ট্রিংয়ের দৈর্ঘ্য 0 হয় তবে এটিকে একটি খালি স্ট্রিং বলে।

ঘ । ক্লিন স্টার : এটি প্রতীকগুলির সেট-এ অ্যানারি অপারেটর which যা সেটের উপরে সমস্ত সম্ভাব্য দৈর্ঘ্যের including সহ সমস্ত সম্ভাব্য স্ট্রিংয়ের অসীম সেট দেয় Σ এটি প্রতিনিধিত্ব করে। উদাহরণস্বরূপ, সেট for = {সি, ডি}, ∑ * = {λ, সি, ডি, সিডি, ডিসি, সিসি, ডিডি, ……} এর জন্য}

৫ । ক্লিন বন্ধ : এটি বর্ণমালার set বাদে সমস্ত সম্ভাব্য স্ট্রিংয়ের অসীম সেট λ এটি দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। সেটটির জন্য Σ = {a, d}, ∑ + = {a, d, বিজ্ঞাপন, দা, আ, ডিডি,… ..}}

। । ভাষা : ভাষা হ'ল কিছু বর্ণমালার জন্য ক্লিন তারকা সেট-* এর উপসেট Σ ভাষা সীমাবদ্ধ বা অসীম হতে পারে। উদাহরণস্বরূপ যদি কোনও ভাষা সেট Σ = {a, d} এর পরে দৈর্ঘ্যের সমস্ত সম্ভাব্য স্ট্রিং গ্রহণ করে, তবে এল = {এএ, বিজ্ঞাপন, দা, ডিডি}}

আনুষ্ঠানিক ভাষা এবং অটোমেটা

অটোমাতা তত্ত্বে, আনুষ্ঠানিক ভাষা হল স্ট্রিংগুলির একটি সেট, যেখানে প্রতিটি স্ট্রিং থাকে প্রতীক সমন্বিত সীমাবদ্ধ বর্ণমালা সেট belong এর সাথে সম্পর্কিত Σ আসুন আমরা একটি বিড়াল ভাষা বিবেচনা করি, যাতে নীচের অসীম সেট থেকে যে কোনও স্ট্রিং থাকতে পারে…
মিউ!
meww!
mewww !! ……

বিড়াল ভাষার বর্ণমালা সেটটি হ'ল Σ = {মি, ই, ডাব্লু,!!} এই সেটটি একটি সসীম স্টেট অটোমাতা মডেল-মি জন্য ব্যবহার করা যাক। তারপরে মডেল মি দ্বারা চিহ্নিত আনুষ্ঠানিক ভাষাটি দ্বারা চিহ্নিত করা হয়

এল (এম)
এল (এম) = {‘মেউ!’, ‘মেইভ!’, ‘মেইউউইউ’, ……

অটোমেটন কোনও ভাষা সংজ্ঞায়িত করার জন্য দরকারী কারণ এটি একটি বদ্ধ আকারে অসীম সেট প্রকাশ করতে পারে। আমাদের প্রতিদিনের জীবনে আমরা যে প্রাকৃতিক ভাষা বলি তা সাধারণ ভাষাগুলি একই নয়। একটি আনুষ্ঠানিক ভাষা আমাদের নিয়মিত ভাষার থেকে পৃথক, মেশিনের বিভিন্ন রাজ্য বোঝাতে পারে। আনুষ্ঠানিক ভাষা প্রাকৃতিক ভাষার একটি অংশ যেমন সিনট্যাক্স ইত্যাদির মডেল হিসাবে ব্যবহৃত হয় ... আনুষ্ঠানিক ভাষাগুলি সসীম রাষ্ট্র অটোমেটা দ্বারা সংজ্ঞায়িত করা হয়। ফিনাইট স্টেট অটোম্যাটারার দুটি প্রধান দৃষ্টিভঙ্গি রয়েছে- গ্রহণকারীরা বলতে পারেন যে কোনও স্ট্রিং ভাষাতে রয়েছে কিনা এবং দ্বিতীয়টি হ'ল জেনারেটর যা ভাষায় কেবল স্ট্রিং তৈরি করে।

নির্ধারিত সসীম অটোমাতা

নির্ধারিত ধরণের অটোমেটায়, যখন কোনও ইনপুট দেওয়া হয়, আমরা সর্বদা নির্ধারণ করতে পারি যে রূপান্তরটি কোন অবস্থায় থাকবে। যেহেতু এটি একটি সসীম অটোমেটন, তাই এটি নির্ধারিত ফিনাইট অটোমাতা।

গ্রাফিকাল উপস্থাপনা

স্টেট ডায়াগ্রাম হ'ল ডিজিট্রাস্টিক ফিনাইট অটোমাতার গ্রাফিকাল উপস্থাপনার জন্য ব্যবহৃত ডিজিট্রাফ। আসুন একটি উদাহরণ দিয়ে বুঝতে পারি। নির্জনবাদী সসীম অটোমেটা যাক…
প্রশ্ন = {এ, বি, সি, ডি
Σ = {0, 1
= {এ}
F = {d এবং রূপান্তর ফাংশন হতে পারে

গ্রাফিকাল প্রতিনিধিত্ব ট্যাবুলার ফর্ম

রাষ্ট্র চিত্রটি

নির্ধারিত সসীম স্টেট অটোমাতার স্টেট ডায়াগ্রাম

রাজ্য চিত্র থেকে

• রাজ্যগুলি উল্লম্ব দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা হয়।
• রূপান্তরগুলি ইনপুট বর্ণমালা সহ লেবেল করা তোরণ দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা হয়।
• খালি একক আগত আর্কটি প্রাথমিক অবস্থার প্রতিনিধিত্ব করে।
• দ্বিগুণ বৃত্ত সহ রাষ্ট্র চূড়ান্ত রাষ্ট্র।

অ নির্ধারিত ফিনাইট অটোমাতা

প্রদত্ত ইনপুটটির জন্য আউটপুট স্থিতি নির্ধারণ করা যায় না এমন অটোমেটাকে অ-নির্ধারক অটোমাতা বলে। একে সুনির্দিষ্ট সংখ্যক রাজ্য থাকার কারণে এটি অ-নির্ধারিত ফিনাইট অটোমাতাও বলা হয়। নন-ডিস্ট্রিমেন্টিক ফিনাইট অটোমাতা 5 টি সেটআপের সমষ্টি হিসাবে উপস্থাপিত হয় যেখানে (কিউ, ∑, δ, কিউ, এফ)

প্রশ্ন = রাজ্যের সীমাবদ্ধ সেট।
∑ = বর্ণমালা সেট।
δ = রূপান্তর ফাংশন

কোথায় : কিউ = প্রাথমিক অবস্থায়.

গ্রাফিকাল উপস্থাপনা

রাজ্য ডায়াগ্রামের সাহায্যে নন-ডিস্ট্রিমেন্টিক সসীম অটোমেটা প্রতিনিধিত্ব করা হয়। অ-নির্ধারক সসীম অটোমেটা যাক-

প্রশ্ন = {এ, বি, সি, ডি
Σ = {0,1}
Qo = {a
F = {d

রূপান্তরগুলি হয়

গ্রাফিকাল প্রতিনিধিত্ব ট্যাবুলার ফর্ম

রাষ্ট্র চিত্রটি

অ-নির্ধারক সসীম অটোমাতার স্টেট ডায়াগ্রাম

অটোমাতা থিওরি অ্যাপ্লিকেশন

অ্যাপ্লিকেশন অটোমেটা তত্ত্ব নিম্নলিখিত অন্তর্ভুক্ত করুন।

• থিওরি অফ কম্পিউটেশন, সংকলক প্রযোজনা, এআই ইত্যাদি ক্ষেত্রে অটোমাতা তত্ত্বটি খুব কার্যকর is
• পাঠ্য প্রক্রিয়াকরণ সংকলক এবং হার্ডওয়্যার ডিজাইনের জন্য সসীম অটোমাতা একটি বড় ভূমিকা পালন করে।
• এআই এবং ইন অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য প্রোগ্রামিং ভাষা , প্রসঙ্গমুক্ত ব্যাকরণ খুব দরকারী।
• জীববিজ্ঞানের ক্ষেত্রে, সেলুলার অটোমেটা দরকারী।
• সীমাবদ্ধ ক্ষেত্রের তত্ত্বের ক্ষেত্রে আমরা অটোম্যাটার প্রয়োগটিও খুঁজে পেতে পারি।

এই নিবন্ধে, আমরা অটোমাতা তত্ত্বের ভাষা এবং গণনার সংক্ষিপ্ত পরিচিতি শিখেছি। প্রাগৈতিহাসিক কাল থেকে অটোমাতা প্রায় ছিল। নতুন প্রযুক্তি উদ্ভাবনের সাথে সাথে এই ক্ষেত্রে অনেকগুলি নতুন বিকাশ দেখা যায়। আপনি কোন ধরণের অটোমেটা নিয়ে এসেছেন?