Automates Non Déterministes en Informatique
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Questions and Answers

Quel est l'état initial de l'automate non déterministe décrit?

  • S0 (correct)
  • S2
  • S1
  • Asnd

Quel mot peut être lu par l'automate non déterministe avec plusieurs chemins possibles?

  • aab
  • aaa (correct)
  • aa
  • ab

Selon la définition 2, quel état permet de passer à plusieurs états différents?

  • Asnd
  • S1
  • S2
  • S0 (correct)

Quels sont les symboles qui peuvent être utilisés pour passer de S0 dans les différentes lectures?

<p>a seul (C)</p> Signup and view all the answers

Quelle lettre fait que l'automate reste à l'état S0 selon les lectures fournies?

<p>a (D)</p> Signup and view all the answers

Quel est le nombre de lectures distinctes de l'automate pour le mot 'aaa'?

<p>Plusieurs (C)</p> Signup and view all the answers

Quel chemin ne peut pas être suivi à partir de S0 selon les lectures données?

<p>S0 à S2 (D)</p> Signup and view all the answers

Quel est le comportement de l'automate lorsqu'il lit la lettre 'a' à partir de S0?

<p>Il peut rester à S0 ou passer à S1 (A)</p> Signup and view all the answers

Qu'est-ce qui distingue un automate d'états finis simple déterministe complet ?

<p>Pour chaque état et chaque symbole, il y a une transition définie. (A)</p> Signup and view all the answers

Quelle affirmation est vraie pour les automates A et A' ?

<p>A et A' sont équivalents si A' est construit correctement. (A)</p> Signup and view all the answers

Dans un automate fini simple non déterministe, que garantit la présence de plusieurs lectures pour un mot donné ?

<p>L'automate peut avoir des transitions ambiguës. (B)</p> Signup and view all the answers

Quel est l'ensemble de départ dans un automate d'états finis simple non déterministe ?

<p>L'ensemble des états initiaux. (D)</p> Signup and view all the answers

Quel caractère définit un automate d'états finis simple ?

<p>Il possède un alphabet d'entrée défini. (B)</p> Signup and view all the answers

Quelle est la fonction principale d'un automate A' ?

<p>Éliminer les états non accessibles et non co-accessibles. (C)</p> Signup and view all the answers

Comment peut-on décrire le processus de construction d'un automate simple déterministe complet ?

<p>Il nécessite des états supplémentaires pour chaque symbole manquant. (C)</p> Signup and view all the answers

Que représente la fonction de transition dans un automate d'états finis simple non déterministe ?

<p>Elle associe des états à des symboles dans l'alphabet. (C)</p> Signup and view all the answers

À quel état l’automate se déplace-t-il si l’état courant est S0 et qu'il lit un 1?

<p>{S1, S2} (A)</p> Signup and view all the answers

Quel est le comportement de l’automate lorsqu'il lit un 0 depuis l'état S0?

<p>Il se bloque. (D)</p> Signup and view all the answers

Quels états sont accessibles pour le mot w = 101?

<p>{S1, S2} (C)</p> Signup and view all the answers

Quelle conclusion peut-on tirer des sous-ensembles d'états accessibles dans l'automate?

<p>Certains sous-ensembles se répètent. (D)</p> Signup and view all the answers

Quel est l'état vers lequel l'automate se déplace quand il lit 1 depuis S1?

<p>Il se déplace vers S2. (B)</p> Signup and view all the answers

Quelle est la combinaison de l'état S1 lors de la lecture de 0?

<p>S0 (D)</p> Signup and view all the answers

Que se passe-t-il si l’état S2 lit un 1?

<p>Il se déplace à S2. (A)</p> Signup and view all the answers

Quel ensemble d’états est représenté par la combinaison {S0, S1} lors de la lecture de 0?

<p>{S0} (A)</p> Signup and view all the answers

Quel état final est atteint lorsque le mot 1011 est lu par l’automate à partir de l’état S1 ?

<p>S2 (D)</p> Signup and view all the answers

Pourquoi l’automate Asnd se bloque lorsqu’il est à l’état S2 après avoir lu le mot 1011 ?

<p>Parce qu'il n'y a pas d'instruction pour (S2, 1, S1) (B)</p> Signup and view all the answers

Combien de chemins possibles mènent à S2 lors de la lecture du mot 101 ?

<p>Deux chemins (B)</p> Signup and view all the answers

Qu'est-ce qui est nécessaire pour qu'un mot soit accepté par l'automate Asnd ?

<p>Au moins un chemin réussi (C)</p> Signup and view all the answers

Quel type d'automate est Asnd ?

<p>Automate non déterministe (A)</p> Signup and view all the answers

Quel état est l'état initial de l'automate Asnd ?

<p>S0 (C)</p> Signup and view all the answers

Quel est le résultat de la simulation du comportement de l’automate non déterministe pour construire un automate déterministe ?

<p>Il peut être simulé (D)</p> Signup and view all the answers

Que fait l'automate Asnd lorsqu'il est à l'état S1 et lit un 1 ?

<p>Il se déplace vers S2 (B)</p> Signup and view all the answers

Quel est le rôle de la tête de lecture dans un automate d'états finis ?

<p>Lire les entrées de la bande (A)</p> Signup and view all the answers

Quels sont les paramètres qui caractérisent un automate d'états finis simple déterministe ?

<p>Un alphabet, un ensemble d'états, un état initial, un état final et une fonction de transition (A)</p> Signup and view all the answers

Comment est représenté l'ensemble des instructions d'un automate d'états finis ?

<p>Par une table de transition ou un multigraphe (A)</p> Signup and view all the answers

Quelle est la structure d'une table de transition dans un automate d'états finis ?

<p>Un tableau à deux dimensions associant états et lettres d'entrée (B)</p> Signup and view all the answers

Quelles informations sont nécessaires pour spécifier complètement un automate d'états finis ?

<p>Tous les états, l'alphabet, l'état initial, les états finaux et les instructions (D)</p> Signup and view all the answers

Comment un automate d'états finis détermine-t-il son état après avoir lu une entrée ?

<p>En suivant une fonction de transition définie (B)</p> Signup and view all the answers

Quelle est une caractéristique essentielle des automates d'états finis simples déterministes ?

<p>Ils évoluent de manière déterministe sans ambiguïté (C)</p> Signup and view all the answers

Quelle structure représente graphiquement un automate d'états finis ?

<p>Un multigraphe orienté (B)</p> Signup and view all the answers

Quel type de transition est causé par une lettre unique dans un automate généralisé ?

<p>Transition causée par une lettre de X (C)</p> Signup and view all the answers

Quel passage d'état dans l'automate généralisé n'implique pas la lecture d'une lettre ?

<p>Passage de S1 à S2 (B)</p> Signup and view all the answers

Quelles étapes sont nécessaires pour construire un automate simple à partir d'un automate généralisé ?

<p>Éliminer les transitions causées par des mots de longueur égale ou supérieure à 2, puis les transitions spontanées (A)</p> Signup and view all the answers

Quel est le rôle des automates partiellement généralisés dans le contexte d'un automate généralisé ?

<p>Ils sont utilisés pour prouver l'équivalence entre les automates (A)</p> Signup and view all the answers

Quel état de l'automate généralisé est atteint en lisant uniquement la lettre 'e' ?

<p>État S2 (B)</p> Signup and view all the answers

Une transition causée par un mot vide dans un automate généralisé est également appelée :

<p>Transition spontanée (D)</p> Signup and view all the answers

Quelle est la première étape pour convertir un automate généralisé en un automate simple ?

<p>Éliminer les transitions causées par des mots de longueurs égales ou supérieures à 2 (A)</p> Signup and view all the answers

Combien de types de transitions existent dans un automate généralisé ?

<p>Trois types (D)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Automate d’états finis

Un automate d’états finis est composé d’une bande finie en entrée, d’un organe de commande et d’une tête de lecture. Il n’a pas de mémoire auxiliaire.

Automate d’états finis simple déterministe

Un automate d’états finis simple déterministe est défini par 5 paramètres : l’alphabet d’entrée, l’ensemble des états, l’état initial, l’ensemble des états finaux, et la fonction de transition.

Alphabet d’entrée (X)

L’alphabet d’entrée est un ensemble fini de symboles que l’automate peut lire.

Ensemble d’états (S)

L’ensemble des états est un ensemble fini de configurations possibles de l’automate.

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État initial (S0)

L’état initial est l’état dans lequel l’automate commence.

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Ensemble des états finaux (F)

L’ensemble des états finaux est un ensemble d’états qui indiquent que l’automate a terminé un traitement avec succès.

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Fonction de transition (II)

La fonction de transition est une fonction qui décrit comment l’automate change d’état en fonction de l’entrée lue.

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Triplets de transition (Si, xi, Sj)

La fonction de transition est représentée par un ensemble de triplets (Si, xi, Sj) qui indiquent que si l’automate est à l’état Si et lit la lettre xi, il passe à l’état Sj.

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Automate non déterministe

Un automate non déterministe est une machine qui peut avoir plusieurs transitions possibles pour un état et une entrée donnée.

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Lecture

Une lecture est un chemin possible de transitions dans l'automate pour un mot donné.

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Ensemble d'états atteints

L'ensemble des états atteints par un automate non déterministe après la lecture d'un mot donné.

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Non déterminisme

Un automate est non déterministe si un mot donné peut mener à plusieurs lectures distinctes et à des ensembles d'états atteints différents.

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Etat non déterministe

Un état dans l'automate où plusieurs transitions sont possibles pour la même entrée.

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Etat initial

Un état qui, lors de la lecture d'un mot, peut mener à plusieurs états différents.

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Ensemble d'états

L'ensemble de tous les états possibles pour l'automate.

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Langage reconnu

L'ensemble des mots qui mènent l'automate à un état final.

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Automate Non Déterministe (Asnd)

Un automate non déterministe (Asnd) peut avoir plusieurs transitions possibles depuis un état donné pour une entrée donnée.

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Chemin Réussi

Un chemin dans un automate est réussi si, en partant de l'état initial, on arrive à un état final en lisant le mot complet.

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Lire un mot dans un Asnd

Un chemin réussi dans un automate est utilisé pour déterminer si un mot est accepté ou rejeté dans un automate non déterministe.

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Simuler un Asnd

Simuler le comportement d'un Asnd signifie créer un automate déterministe (Asd) qui se comporte de la même manière que l'Asnd.

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Automate Déterministe (Asd)

Un automate d'états finis déterministe (Asd) a une transition unique pour chaque état et chaque entrée.

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Equivalence Asd-Asnd

Un automate déterministe (Asd) équivalent à un automate non déterministe (Asnd) accepte les mêmes mots que l'Asnd.

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Construction d'un Asd

Pour construire un Asd équivalent à un Asnd, on simule le comportement de l'Asnd en regardant toutes les transitions possibles et en regroupant les états atteignables par ces transitions.

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Trouver un chemin réussi

Trouver un chemin réussi dans un Asnd revient à explorer tous les chemins possibles pour un mot donné.

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Automate généralisé

Un automate où une transition peut être déclenchée par la lecture d'un mot de longueur ≥ 2 (ex : « ab »), à la différence d'un automate simple où seules les lectures de lettres uniques sont autorisées.

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Automate simple

Un automate dont les transitions ne sont déclenchées que par la lecture de lettres uniques du langage d'entrée.

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Transition spontanée

Une transition qui se produit sans qu'aucune lettre ne soit lue. Elle est représentée par une flèche pointillée sur le diagramme de l'automate.

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Automate partiellement généralisé

Un automate qui inclut les transitions spontanées et les transitions par la lecture de mots de longueur ≥ 2. Il est plus complexe qu'un automate simple.

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Ensemble d'états accessibles

Un ensemble d'états accessibles à un automate à partir de son état initial après avoir lu un mot particulier.

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Combinaison d'états

Tous les états possibles d'un automate à un instant donné, représentés par une combinaison d'états de l'automate non-deterministe.

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Transition de l'automate non-deterministe

La transition de l'automate non-deterministe lorsqu'il lit un symbole de l'alphabet.

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Automate déterministe

Un automate qui a un seul état suivant possible pour chaque entrée.

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Automate non-deterministe

Un automate qui peut avoir plusieurs états suivants possibles pour chaque entrée.

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Diagramme d'un automate non-deterministe

Représentation d'un automate non-deterministe sous forme d'un diagramme avec des états et des transitions.

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Mots de X*

L'ensemble de toutes les séquences possibles de symboles de l'alphabet.

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Automate co-accessible

Un automate d'états finis simple est dit co-accessible si pour tout état de l'automate, il existe un mot qui mène à un état final.

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Automate accessible

Un automate d'états finis simple est dit accessible si pour tout état de l'automate, il existe un mot qui permet d'atteindre cet état à partir de l'état initial.

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Automates équivalents

Deux automates d'états finis sont équivalents si leurs langages reconnus sont identiques.

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Automate complet

Un automate d'états finis simple déterministe est dit complet si pour chaque état et chaque lettre de l'alphabet, il existe une transition définie dans l'état.

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Automate réduit

Un automate réduit est un automate équivalent à l'automate original, mais avec le moins d'états possible.

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Lecture d'un mot

Une lecture d'un mot dans un automate est le chemin suivi dans l'automate en fonction des transitions et des lettres du mot.

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Study Notes

Automates d'états finis

  • Un automate d'états finis est composé d'une bande finie en entrée, d'un organe de commande et d'une tête de lecture. Il n'a pas de mémoire auxiliaire.
  • Un automate d'états finis simple déterministe (noté A<X, S, So, F, II>) est caractérisé par 5 paramètres :
    • X : alphabet d'entrée (ensemble fini de symboles)
    • S : ensemble fini d'états
    • So : état initial (un élément de S)
    • F : ensemble d'états finaux (sous-ensemble de S)
    • II : ensemble d'instructions (fonction de transition) qui associe à chaque pair (état, symbole d'entrée) un nouvel état.
  • Les instructions sont représentées par des triplets (Si, xi, Sj), qui indiquent que si l'automate est à l'état Si et lit le symbole xi, il passe à l'état Sj.
  • La représentation matricielle, ou table de transition, permet de visualiser l'ensemble des instructions.
  • La représentation graphique, sous forme de multigraphe orienté, utilise des sommets pour les états et des arcs étiquetés par les symboles d'entrée pour les transitions.
  • Un état initial est généralement désigné par une flèche entrante sans origine.
  • Les états finaux sont désignés par une double circonférence.
  • Un automate simple déterministe vérifie la propriété : si Si, Sj, Sk ∈ S, ∀ w₁ ∈ X, si (Si, wi, Sj) ∈ II et (Si, wi, Sk) ∈ II alors Sj = Sk. 
  • Un automate est simple si le passage d'un état à un autre se fait lors de la lecture d'un symbole d'entrée.
  • Le langage reconnu par un automate simple déterministe A est l'ensemble des mots reconnus à partir de l'état initial qui mène à un état final.
  • Un automate d'états finis simple est déterministe si pour tout état et tout symbole d'entrée, il existe au plus un état suivant.

Automate non déterministe

  • Un automate d'états finis non déterministe est un automate qui peut avoir plusieurs états possibles pour une transition donnée. 
  • Il admet plusieurs états initiaux qui appartiennent à un sous-ensemble d'états.
  • Les instructions sont de la forme (Si, w, {Sj1, Sj2, ..., Sjn}) où la lecture d'un mot w à partir de l'état Si conduit à un ensemble d'états suivants possibles. 
  • Un automate d'états finis non déterministe est simple si une transition correspond à la lecture d'un seul symbole.
  • L'existence d'un chemin passant par des états initiaux jusqu'à un état final détermine si le mot fait partie du langage reconnu.

Automate réduit

  • Un automate d'état fini réduit est un automate équivalent qui minimise le nombre d'états, en combinant les états équivalents.
  • Les états accessibles et co-accessibles sont maintenus.
  • Les états non accessibles et non coaccessibles sont supprimés.

Langages reconnus par les automates

  • Un automate reconnaît un langage, un ensemble de mots, si les mots de ce langage sont ceux que l'automate accepte, à savoir les mots pour lesquels il existe un chemin de l'état initial à un état final.
  • À chaque étape de la lecture, la transition entre deux états est déterminée par le symbole d'entrée.
  • Les automates non déterministes peuvent avoir plusieurs transitions possibles pour chaque symbole d'entrée, mais les automates déterministes n'en ont qu'une seule.

Automate généralisé

  • Les transitions peuvent être causées par des chaînes de symboles.
  • Les états initiaux et finaux sont définis comme des ensembles.

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Description

Testez vos connaissances sur les automates non déterministes avec ce quiz. Vous serez amené à répondre à des questions sur leur état initial, les chemins possibles, et les symboles associés. Ideal pour les étudiants en informatique cherchant à maîtriser les concepts de la théorie des automates.

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