Übungsaufgaben
Zehn Übungen zum Deuten, Testen, Vermuten und Widerlegen — von AFB I bis AFB III. Jede Übung gibt sofort Rückmeldung; wenn Sie nicht weiterkommen, helfen die gestuften Tipps.
Beim Analysieren beschreibt man zuerst, was der Automat in jedem Zustand über das bisher gelesene Wort „weiß“. Ordnen Sie jedem Zustand von Automat A seine Bedeutung zu.
Wenden Sie Automat A aus A1 auf jedes Wort an und sortieren Sie es ein.
a gehört dazu — erstes und letztes Zeichen sind hier dasselbe. Typischer Fehler: ε einsortieren wie a. Nach dem leeren Wort steht der Automat in z0, und z0 ist kein Endzustand.Automat B ist als Übergangstabelle gegeben (→ Startzustand, doppelt unterstrichen: Endzustand). Nennen Sie jeweils, ob die Aussage stimmt.
| Zustand | a | b |
|---|---|---|
| z0 | z1 | z0 |
| z1 | z2 | z1 |
| z2 | z0 | z2 |
Testwörter prüft man systematisch: zuerst nach Länge, bei gleicher Länge alphabetisch (a vor b). Geben Sie die Reihenfolge an, in der die Wörter getestet werden.
a
b
aa
ab
bb
aab
abb
a, b, aa, ab, bb, aab, abb. So vergisst man kein kurzes Wort — gerade dort verstecken sich Grenzfälle. Typischer Fehler: rein alphabetisch sortieren wie im Wörterbuch; dann stünde aab vor b, und ε ginge leicht ganz verloren.Untersuchen Sie Automat C mit den Testwörtern: In welchem Zustand steht er jeweils am Ende? Wählen Sie dann die Beschreibung, die zu allen Tests passt.
Nach 11:
Nach 101:
Nach 111:
Nach 1001:
Nach 1100:
Vermutung: Automat C akzeptiert .
11 (3) → z0, 101 (5) → z2, 111 (7) → z1, 1001 (9) → z0, 1100 (12) → z0. Jeder Zustand steht für einen Rest bei Division durch 3. Die Ablenker scheitern an einzelnen Tests: 101 hat zwei Einsen, wird aber abgelehnt; 111 hat drei Einsen, wird aber abgelehnt; 1001 endet auf 01 und wird akzeptiert. Typischer Fehler: nach zwei passenden Tests aufhören. Eine Vermutung gilt erst, wenn sie alle Testwörter erklärt.Bestimmen Sie für jedes Testwort den Zustand nach dem letzten Zeichen und ob Automat D es akzeptiert.
z1) und „ja“ oder „nein“ ein. Enter in einem Feld prüft ebenfalls.| Wort | Zustand am Ende | akzeptiert? (ja/nein) |
|---|---|---|
| ε | ||
101 | ||
0110 | ||
1100 | ||
0011 |
101 → z1 (nein), 0110 → z2 (ja), 1100 → z0 (nein), 0011 → z3 (ja). Die Endzustände z2 und z3 erreicht man genau dann, wenn das vorletzte Zeichen eine 1 war. Typischer Fehler: bei 101 „ja“ tippen, weil das Wort mit 1 endet — entscheidend ist aber die vorletzte Stelle.Jonas hat Automat D aus A6 analysiert. Überprüfen Sie seine Analyse — zwei Zeilen sind falsch.
001 machen.Ermitteln Sie, wie viele der 64 Wörter der Länge 6 über \(\{a,\,b\}\) von Automat E akzeptiert werden.
Automat C aus A5 liest Binärzahlen (Kapitel Codierung). Analysieren Sie, wie er das Wort 100111 verarbeitet.
-
Dezimalwert von
100111 - Rest dieses Werts bei Division durch 3
-
Nach dem Präfix
1001steht der Automat in zi. Wie lautet i? -
Wie oft steht der Automat beim Lesen von
100111in z0 (Start mitgezählt)? - Nächstgrößere Zahl, die der Automat akzeptiert (dezimal)
1001 (= 9) steht der Automat in z0 — jeder Präfix endet im Zustand „Rest seines Werts“. Die nächste durch 3 teilbare Zahl ist 42 = 101010. Typischer Fehler: die Zustände von hinten lesen oder die Stellenwerte von rechts mit 1, 2, 4 … vergessen.Zurück zu Automat A aus A1. Beurteilen Sie die Beschreibungen seiner Sprache und markieren Sie alle, die zutreffen.
aaba liegt in L(A), ist aber kein Palindrom. aba beginnt mit ab und wird akzeptiert. Typischer Fehler: nur die obere Hälfte des Graphen deuten und die Wörter übersehen, die mit b beginnen und enden.b, aba und aaba.