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Grundkurs Theoretische Informatik Kapitel 4 Gottfried Vossen Gottfried Vossen Kurt-Ulrich Witt Kurt-Ulrich Witt

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Grundkurs Theoretische Informatik, Folie 4.1 © 2006 G. Vossen,K.-U. Witt

Grundkurs Theoretische Informatik

Kapitel 4

Gottfried VossenGottfried Vossen

Kurt-Ulrich WittKurt-Ulrich Witt

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Grundkurs Theoretische Informatik, Folie 4.2 © 2006 G. Vossen,K.-U. Witt

Endliche Maschinen und Automatennetze

Endliche Maschinen

Endliche Transducer

Beispiele für Automatennetze

Anwendungen endlicher Maschinen

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Grundkurs Theoretische Informatik, Folie 4.3 © 2006 G. Vossen,K.-U. Witt

Eintrittsautomat mit Ausgabe: MEintritt

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Grundkurs Theoretische Informatik, Folie 4.4 © 2006 G. Vossen,K.-U. Witt

„Architektur“ einer endlichen Maschine

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Grundkurs Theoretische Informatik, Folie 4.5 © 2006 G. Vossen,K.-U. Witt

Zustandsdiagramm für Madd

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Grundkurs Theoretische Informatik, Folie 4.6 © 2006 G. Vossen,K.-U. Witt

Mealy-Berechenbarkeit

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Grundkurs Theoretische Informatik, Folie 4.7 © 2006 G. Vossen,K.-U. Witt

Vorgehensmodell bei der Problemlösung am Beispiel Addition

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Grundkurs Theoretische Informatik, Folie 4.8 © 2006 G. Vossen,K.-U. Witt

Allgemeines Vorgehensmodell bei der Systementwicklung

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Grundkurs Theoretische Informatik, Folie 4.9 © 2006 G. Vossen,K.-U. Witt

Eintrittsautomat, modelliert als Moore-Maschine

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Grundkurs Theoretische Informatik, Folie 4.10 © 2006 G. Vossen,K.-U. Witt

Moore-Maschine, die das Problem teilbar3 löst

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Grundkurs Theoretische Informatik, Folie 4.11 © 2006 G. Vossen,K.-U. Witt

Mealy-Maschine, die das Paritätsbit anfügt

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Grundkurs Theoretische Informatik, Folie 4.12 © 2006 G. Vossen,K.-U. Witt

Moore-Maschine, die das Paritätsbit anfügt

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Grundkurs Theoretische Informatik, Folie 4.13 © 2006 G. Vossen,K.-U. Witt

Zustandsdiagramme zweier Prozesse

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Grundkurs Theoretische Informatik, Folie 4.14 © 2006 G. Vossen,K.-U. Witt

Zwei konkurrierende Prozesse

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Grundkurs Theoretische Informatik, Folie 4.15 © 2006 G. Vossen,K.-U. Witt

Eine Markierung des Beispielnetzes

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Grundkurs Theoretische Informatik, Folie 4.16 © 2006 G. Vossen,K.-U. Witt

Zustand des Beispielnetzes (1)

Nach Schalten der Transition P1 fordert Drucker an

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Grundkurs Theoretische Informatik, Folie 4.17 © 2006 G. Vossen,K.-U. Witt

Zustand des Beispielnetzes (2)

Nach Schalten der Transition P1 belegt Drucker

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Grundkurs Theoretische Informatik, Folie 4.18 © 2006 G. Vossen,K.-U. Witt

Zustand des Beispielnetzes (3)

Nach Schalten der Transitionen P2 wird fortgeführt und P2 fordert Drucker an

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Grundkurs Theoretische Informatik, Folie 4.19 © 2006 G. Vossen,K.-U. Witt

Zustand des Beispielnetzes (4)

Nach Schalten der Transition P1 gibt Drucker frei

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Grundkurs Theoretische Informatik, Folie 4.20 © 2006 G. Vossen,K.-U. Witt

Drei Beispiele für das Schalten von Transitionen

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Grundkurs Theoretische Informatik, Folie 4.21 © 2006 G. Vossen,K.-U. Witt

Verklemmung der Prozesse P1 und P2

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Grundkurs Theoretische Informatik, Folie 4.22 © 2006 G. Vossen,K.-U. Witt

Netz mit toter Transition t3

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Grundkurs Theoretische Informatik, Folie 4.23 © 2006 G. Vossen,K.-U. Witt

Das Wolf-Ziege-Kohlkopf-Problem als Petri-Netz

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Grundkurs Theoretische Informatik, Folie 4.24 © 2006 G. Vossen,K.-U. Witt

Erzeuger-/Verbraucher-System (1)

Mit zwei Verbrauchern als Bedingungs-/Ereignisnetz

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Grundkurs Theoretische Informatik, Folie 4.25 © 2006 G. Vossen,K.-U. Witt

Erzeuger-/Verbraucher-System (2)

Mit zwei Verbrauchern als Stellen-/Transitionsnetz

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Grundkurs Theoretische Informatik, Folie 4.26 © 2006 G. Vossen,K.-U. Witt

Erzeuger-/Verbraucher-System (3)

als Stellen-/Transitionsnetz mit Gewichten und Kapazitäten

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Grundkurs Theoretische Informatik, Folie 4.27 © 2006 G. Vossen,K.-U. Witt

Grobe Sicht einer Bibliothek als Bedingungs-/Ereignisnetz

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Grundkurs Theoretische Informatik, Folie 4.28 © 2006 G. Vossen,K.-U. Witt

Verfeinerung des Ereignisses Bibliothekskern

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Grundkurs Theoretische Informatik, Folie 4.29 © 2006 G. Vossen,K.-U. Witt

Modellierung der Bibliothek als Prädikats-/Ereignisnetz

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Grundkurs Theoretische Informatik, Folie 4.30 © 2006 G. Vossen,K.-U. Witt

Statechart-Beispiel „Kaffeepause“

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Grundkurs Theoretische Informatik, Folie 4.31 © 2006 G. Vossen,K.-U. Witt

Workflow-Beispiel „Teilebeschaffung“

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Grundkurs Theoretische Informatik, Folie 4.32 © 2006 G. Vossen,K.-U. Witt

Workflow-Beispiel „Reisebuchung“

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Grundkurs Theoretische Informatik, Folie 4.33 © 2006 G. Vossen,K.-U. Witt

Workflow-Beispiel „Auswahl von Lernmaterial“

Learner

Download LO

Pay for Content

Learning

Search for content

Update UserProfile

Content Directory

latigidLO ProviderUser

Profiles

Bank

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Grundkurs Theoretische Informatik, Folie 4.34 © 2006 G. Vossen,K.-U. Witt

Workflow-Beispiel „Planung Konferenzreise“

Konferenzauswählen

Tutorienauswählen

Gebührberechnen

Okay

KostenChecken

Planungverwerfen

Hotelchecken

Flugpreischecken

[KonfGefunden]

/Kosten:=0

/ Budget:=1000Versuche:=1

[Kosten>Budget & Versuche<3]/Versuche++

[!KonfGefunden]

/Kosten=KonfGebühr+Reisekosten

Konferenzgebühr checken

Reisekosten checken

[Kosten>Budget& Versuche>=3]

[Kosten<=Budget]

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Grundkurs Theoretische Informatik, Folie 4.35 © 2006 G. Vossen,K.-U. Witt

Interaktionen in einem Service-Szenario

UDDI-Directory

Web service Provider

UDDI

WSDL

SOAP VIA

HTTP

UDDI

Client

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Grundkurs Theoretische Informatik, Folie 4.36 © 2006 G. Vossen,K.-U. Witt

Einzelner Anbieter in einem Service-Szenario

Anbieter

Bestellung Rechnung

ZahlungQuittung

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Grundkurs Theoretische Informatik, Folie 4.37 © 2006 G. Vossen,K.-U. Witt

„Vorsichtiger“ Anbieter

Bestellung Rechnung

ZahlungQuittung

?b !r ?z !q

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Grundkurs Theoretische Informatik, Folie 4.38 © 2006 G. Vossen,K.-U. Witt

„Gutmütiger“ Anbieter

Bestellung Rechnung

ZahlungQuittung

!r

?z

!q

!q

!q?z

!r?b

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Grundkurs Theoretische Informatik, Folie 4.39 © 2006 G. Vossen,K.-U. Witt

E-Commerce-Anwendung als Service-Komposition

Geschäft Bank

Anbieter 2Anbieter 1

autorisieren

okay

Be

ste

llun

g1

Qu

ittu

ng

1

Bestellung2

Quittung2

Za

hlu

ng

2

Re

chn

un

g2

Zahlu

ng1

Rechn

ung 1

kaufen

mitnehmen

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Grundkurs Theoretische Informatik, Folie 4.40 © 2006 G. Vossen,K.-U. Witt

Ausführung: Geschäft erhält Auftrag

!a ?o

!b1

!b2

Geschäft

. . . ?a !o

?r1

Bank

. . .

?b1 !r1

Anbieter 1

. . . ?b2

Anbieter 2!q2

!r2

. . .

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Grundkurs Theoretische Informatik, Folie 4.41 © 2006 G. Vossen,K.-U. Witt

Autorisierungsaufforderung geht bei Bank ein

a

!a ?o

!b1

!b2

Geschäft

. . . ?a !o

?r1

Bank

. . .

?b1 !r1

Anbieter 1

. . . ?b2

Anbieter 2!q2

!r2

. . .

Page 42: Grundkurs Theoretische Informatik, Folie 4.1 © 2006 G. Vossen,K.-U. Witt Grundkurs Theoretische Informatik Kapitel 4 Gottfried Vossen Kurt-Ulrich Witt

Grundkurs Theoretische Informatik, Folie 4.42 © 2006 G. Vossen,K.-U. Witt

Autorisierungsaufforderung wird verarbeitet

!a ?o

!b1

!b2

Geschäft

. . . ?a !o

?r1

Bank

. . .

?b1 !r1

Anbieter 1

. . . ?b2

Anbieter 2!q2

!r2

. . .

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Grundkurs Theoretische Informatik, Folie 4.43 © 2006 G. Vossen,K.-U. Witt

Konversation zu späterem Zeitpunkt

q2

b1 b2

r2 r1

!a ?o

!b1

!b2

Geschäft

. . . ?a !o

?r1

Bank

. . .

?b1 !r1

Anbieter 1

. . . ?b2

Anbieter 2!q2

!r2

. . .

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Grundkurs Theoretische Informatik, Folie 4.44 © 2006 G. Vossen,K.-U. Witt

Transducer als Web Service

?k !m

Kunden_Betreuung

Teil Anzahl

Datenbank_Geschäft

Bestand

. . .

Bestandsauffüllung

!a

!b 1

!b2

!b 1

!b2

?o

?q 1

?q2

?q 1

?q2

kaufen

mitnehmen

autorisieren

okay

Bestellung1

Quittung 1

Bestellung2

Quittung2

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Grundkurs Theoretische Informatik, Folie 4.45 © 2006 G. Vossen,K.-U. Witt

Das Wolf-Ziege-Kohlkopf-Problem als endlicher Automat

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Grundkurs Theoretische Informatik, Folie 4.46 © 2006 G. Vossen,K.-U. Witt

Ende Kapitel 4Ende Kapitel 4