Werkzeuge für Erstellung und Visualisierung von Endlichen Automaten

Präsentation zum Thema: "Werkzeuge für Erstellung und Visualisierung von Endlichen Automaten"—  Präsentation transkript:

1 Werkzeuge für Erstellung und Visualisierung von Endlichen Automaten
Referentinnen: Nataliya Kutsenko, Xenia Tschepuschtanov

2 Finite State Atomata Tools
AT&T FSM Library™ [1] AutoFSM [2] AsmL [3] Bandera [4] Boost Statechart Library [5] CAZE - FSM-based .NET authorization library [6] Cellogica - State machine for gene expression [7] Covered [8] Concurrent Hierarchical State Machine [9] DescoGUI [10] Dynamic Attachment Finite State Machine (DAFSM) [11] Exorciser [12] Finite State Kernel Creator [13] Finite State Machine Editor [14] FSA Utilities [19] Libero [20] Java Finite Automata [21] JFLAP [22] jFAST [23] jrexx-Lab [24] JSpasm [25] Kara [26] MetaAuto [27] Nunni FSM Generator [28] Petrify [29] PyFSA [30] Qfsm [31] Quantum-Leaps [32] Ragel [33] RWTH FSA Toolkit [34] SCXML (State Chart FIRE Engine, Station and Works [16] FSMGenerator [17] XML) [35] SFST, the Stuttgart Finite State Transducer Tools [36] Statestep [37] StateWORKS [38] State Machine Compiler [39] Steed.net [40] SMC - Finite State Machine Compiler (Java, C++) [41] Supremica[42] UniMod [43] Visio2Switch [44] visualSTATE [45] WhatOS [46] Xerox Finite-State Software Tools [47] XTND (XML Transition Network Definition) [48] Finite State Machine Explorer [15] Grail+ [18]

3 AT&T FSM library TM FSM C library stellt Tools zur Verfügung, um endliche Akzeptoren und Transducer: zu erzeugen zu kombinieren zu optimieren zu suchen (insgesamt um die 30 Funktionen) Entwickelt für Unix, mittlerweile auch Windows Version

4 FSM File Typen User Programm Level: Programme lesen aus und schreiben in Dateien und Pipelines Text Format: Acceptor Files Transduser Files Binary Format: ´Compilierte´ Repräsentation wird für alle FSM Utilities verwendet.

5 Acceptor Files

6 Transducer Files

7 Compiling, Printing, and Drawing FSMs
Compiling from textual represantation: fsmcompile <A.txt >A.fsa fsmcompile –t <T.txt >T.fst Printing of binary represantation: fsmprint <A.fsa >A.txt fsmprint <T.fst >T.txt Drawing of binary represantation: fsmdraw <A.fsa | dot –Tjpg >A.jpg fsmdraw <T.fst | dot –Tjpg >T.jpg

8 Funktionsumfang Union: Equation: C = A U B, C = A|B
Program: fsmunion A.fsa B.fsa >C.fsa Concatanation: C = AB Equation: Program: fsmconcat A.fsa B.fsa >C.fsa Closure: Equation: C = A * Program: fsmclosure A.fsa >C.fsa

9 Determinization Minimization Epsilon Removal … (zahlreiche Funktionen)
Funktionsumfang Determinization Minimization Epsilon Removal … (zahlreiche Funktionen)

10 Fazit: Die Arbeit mit FSM Library erfolgt primär von der Konsole aus.
Sehr großer Funktionsumfang Graphische Funktion eines Automaten möglich Keine Möglichkeit zur Umwandlung der RA in die EA und umgekehrt

11 JFLAP:Java Format Language and Automata Package
Das Programm steht als ausführbare Anwendung zur Verfügung (Jar-Datei) und als eine Applet-Version

12 Funktionsumfang: Visualisierung, Simulation und Konstruktion
verschiedener Automatentypen: - Endliche Automaten - Kellerautomaten - Turingmaschinen Umwandlung regulärer Ausdrücke in endliche Automaten und umgekehrt Minimierung von endlicher Automaten Kombinieren von endlichen Automaten

13 Fazit: Sehr großer Funktionsumfang
Einfache Handhabung, umfangreiche Dokumentation mit Beispielen Laden und Speichern von Automaten ist möglich Quellcode ist verfügbar

14 FSA - Finite State Automaton processing in Python
Dieses Module definiert eine FSA Klasse für Repräsentation und Verwendung von endlichen Automaten class FSA: def __init__(self, states, alphabet, transitions, initialState, finalStates): if states == None: states = self.collectStates(transitions, initialState, finalStates) else: ...

15 FSA & Python: FSA instance creation
fsa.tuple() returns these values in that order, i.e. (states, alphabet, transitions, initialState, finalStates). Each element of transition is a tuple of a start state, an end state, and a label: (startState, endSTate, label).

16 FSA & Python: Methoden fsa.accepts(sequence) returns true or false
fsa.determinized() returns an equivalent deterministic FSA fsa.minimized() returns an equivalent minimal FSA

17 FSA & Python: Funktionen
concatenation(fsa1, fsa2) returns an fsa that accepts sequences composed of a sequence accepted by a, followed by a sequence accepted by b union(fsa1, fsa2) returns an fsa that accepts sequences accepted by both a and b closure(fsa) returns an fsa that accepts sequences composed of zero or more concatenations of sequences accepted by the argument equivalent(fsa1, fsa2) returns true if a and b accept the same language

18 FSA & Python: RE, Präsentation
compileRE(string) returns an FSA that accepts the language described by string, where string is a list of symbols and '*', '+', and '|' operators, with '(' and ')' to control precedence. toDotString() returns a string suitable as *.dot file for the 'dot' program from AT&T GraphViz

19 FSM Simulator (Java) Simulation des Automaten
Automat muss als „Code“ vorliegen

20 FSM Simulator (Java) DFA //Type --- Beispiel-Automat --- //Title
a b c // input alphabet q0 q1 q2 // Machine states 5. q // the initial state q // final states 7. q0 a q1 // transitions: input state, input symbol, output state 8. q1 b q2 q2 c q2 10. end //required

21 DescoGUI DescoGUI ist ein Automaten-Editor (Windows)
Graphisch die Automaten erstellen und bearbeiten Automaten in verschiedene Formate exportieren Unterstützte Formate: AT&T DOT LaTeX Desco XML based Formate

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23 Kara - Programmieren mit endlichen Automaten
Das Leben eines Marienkäfers durch Automaten simulieren für Schüler/innen Einstieg in die Grundideen der Programmierung Endliche Automaten sind einfach zu verstehen

24 Links: AT&T FSM library TM www.research.att.com/sw/tools/fsm
JFLAP:Java Format Language and Automata Package PyFSA - Finite State Automaton processing in Python FSM Simulator (Java) DescoGUI Kara - Programmieren mit endlichen Automaten