Das Automatentool

Benutzermanual

Version 1.2

Das Automatentool dient zum entwerfen und Ausführen verschiedener endlicher, akzeptierender Automaten.

• Deterministischer endlicher Automat
• Nichtdeterministischer endlicher Automat
• Kellerautomat
• Turingmaschine

Die Bedienung ist für alle vier Automatenarten gleich, nur die Anzeige und/oder die Darstellung ändern sich leicht.
Beim Start wird entweder eine neues leeres Dokument der gewünschten Automatenart angelegt oder ein bereits gespeicherter Automat geöffnet. Das Programm beginnt immer im Bearbeitungsmodus.

Versionsgeschichte

• V1.1 Ausgabe des Automaten im Format CSV als Tabelle oder Matrix
• V1.2 Scroll- und Zomm-Möglichkeit

Bearbeitung eines Automaten

Bedient wird das Programm über die Knöpfe im unternen Teil des Fensters.

Bedienknöpfe der linken Seite zur Erstellung der Automatenteile

• Auswahlmodus einschalten
  Im Auswahlmodus können Zustände oder Übergänge ausgewählt sowie Zustände verschoben werden.
• Neuen Zustand / Endzustand / Startzustand einfügen
  Wird einer dieser drei Knöpfe gedrückt, so wird mit einem Klick in die Fläche an dieser Stelle der gewünschte Zustand erstellt. Die Eigenschaften End- bzw. Startzustand des Zustands bzw. der Bezeichner können im Editierdialog geändert werden.
• Neuen Übergang einfügen
  Durch Klicks auf Start- und anschließend Endzustand wird ein Übergang von Start- nach Endzustand eingefügt. Es wird sofort der Editierdialog zur Eingabe der Übegangsdaten aufgerufen.

Bedienknöpfe der rechten Seite

• Ausgewähltes Element löschen
  Ein im Auswahlmodus ausgewähltes Element (Zustand oder Übergang) wird gelöscht.
• Ausgewähltes Element editieren
  Ein im Auswahlmodus ausgewähltes Element (Zustand oder Übergang) wird editieren. Das Editierfenster für einen Zustand ist für alle Automatenarten gleich. Das Editierfenster für einen Übergang ist abhängig von der Automatenart gestaltet.
• Neuen Automaten anlegen
  Es wird ein neuer Automat angelegt. Dabei wird vorher gegebenenfalls abgefragt, ob der bisher bearbeitete Automat gesichert werden soll.
• Gespeicherten Automaten öffnen
  Es wird eine Automatdatei geöffnet. Dabei wird vorher gegebenenfalls abgefragt, ob der bisher bearbeitete Automat gesichert werden soll.
• Aktuellen Automaten sichern
  Der Automat wird gesichert. Gegebenenfalls wird nach dem Dateinamen gefragt.
• Aktuellen Automaten als CSV-DAtei sichern
  Der Automat wird in Tabellenform (pro Zustand und Übergang eine Zeile) oder in Matrixform (pro Zustand eine Zeile, pro Übergangszeichen eine Spalte) im CSV-Format ausgegeben. Der Dateiname wird erfragt.
• Programm beenden
  Das Programm wird beendet. Gegebenenfalls wird nach dem Dateinamen gefragt.
  In der iPad-Version wird hier der Automat in Form von SQL-Statements auf die Konsole ausgegeben.
• Hilfe anzeigen
  Zeigt den Hilfetext an.
• Zoomen
  Mit diesem Knopf wir zwischen den Zoomstufen 50%, 100% und 200% umgeschaltet.

Besonderheit bei Swift-Playground
Bei der Playground-Version erfolgt aufgrund der Playground-Restriktionen beim Dateizugriff die CSV-Ausgabe nicht auf Datei sondern zum Kopieren ins Konsol-Fenster. Der nicht benötigte Beenden-Knopf bekommt eine andere Bedeutung: der Automat wird im SQL-Format auf Konsole ausgegeben (Gleicher Inhalt wie bei der gesicherten Datei).

Bedienknopf in der Mitte

Mit dem Abspielpfeil in der Mitte der Werkzeugleiste wird in den Ablaufmodus umgeschaltet.
Dabei wird auch nach der abzuarbeitenden Zeichenkette / der Bandvorbelegung gefragt.

Ausführung eines Automaten

Auch die Ausführung des Automaten wird über Knöpfe im unternen Teil des Fensters gesteuert.
Im oberen Teil des Fensters ist die Eingabezeichenkette dargestellt; bei einer Turingmaschine wird dort das Band angezeigt, wobei die aktuelle Kopfposition(Bandposition) durch einen Pfeil markiert ist. Bei einem Kellerautomaten wird auf der rechten Seite der Kellerinhalt angezeigt.

Bedienknöpfe der linken Seite zur Ablaufsteuerung

• Ausführen
  Die eingegebene Zeichenkette wird automatisch abgearbeitet. Der Automat hält, wenn die Zeichenkette abgearbeitet ist.
  Die Turingmaschine hält, wenn ein Endzustand erreicht ist.
• Einzelschritt
  Es wird ein einzelner Schritt bei der Abarbeitung der Zeichenkette ausgerführt: Auswahl des nächsten Übergangs bzw. Übergang zum nächsten Zustand. Der Knopf hat keine Wirkung, sobald der Automat angehalten hat.
• Pause
  Das automatische Abarbeiten wird unterbrochen. Danach kann mit Ausführen oder Einzelschritt fortgesetzt werden.
• Stop
  Der Ausführungsmodus wird beendet, das Programm kehrt wieder in den Bearbeitungsmodus zurück.

Regler auf der rechten Seite

Auf der rechten Seite der Werkzeugleiste kann die Geschwindigkeit für den automatischen Ablauf im Bereich 0,2s bis 2,0s pro Schritt eingestellt werden. Klick auf die Pfeile ändert um ±0,2s, Verschieben des Indikatorknopfs stellt die gewünschte Geschwindigkeit ein.

Ende der Abarbeitung

Am Ende der Abarbeitung wird entweder der erreichte Endzustand grün oder der aktuelle (Fehler-)Zustand rot angezeigt. Ein Fehlerzustand wird dann erreicht, wenn es zu einem Paar Zustand / Eingabezeichen bzw. Zustand / Eingabezeichen und Kellerzeichen bzw. Zustand / Bandzeichen keinen passenden Übergang gibt, wenn am Ende der Zeichenkette kein Endzustand erreicht ist oder wenn bei einem Kellerautomaten am Ende der Zeichenkette der Keller nicht leer ist.