Book description
Dieses Lehrbuch gibt eine Einführung in die Beschreibung und Analyse ereignisdiskreter Systeme.
Es zeigt, wie man dynamische Systeme mit wertdiskreten Signalen durch Automaten, Markovketten und Petrinetze darstellen und analysieren kann. Die behandelten Modellformen bilden die Grundlage für vielfältige Beschreibungsmittel, die heute in der Elektronik für die Spezifikation und die Modellierung von Schaltkreisen, in der Automatisierungstechnik für die Analyse diskreter Systeme und den Steuerungsentwurf oder in der Informatik für die Definition von Berechnungsmodellen und die Analyse und Übersetzung von Programmen verwendet werden.
Beispiele aus den genannten sowie weiteren Gebieten zeigen das breite Anwendungsfeld der hier behandelten Modelle und Methoden. Mit der fachübergreifenden Darstellung der Theorie ereignisdiskreter Systeme ist dies – zumindest im deutschsprachigen Bereich – das erste Lehrbuch, das alle grundlegenden Phänomene und eigenschaften der ereignisdiskreten Dynamik unabhängig vom Anwendungsgebiet beschreibt. Es entstand aus einer Lehrveranstaltung des dritten Semesters des Studienganges Elektrotechnik und Informationstechnik der Ruhr-Universität Bochum, die die Studenten vor ihrer Entscheidung für einen Studienschwerpunkt, der entweder stärker auf die Elektronik, die Informationstechnik oder die Informatik ausgerichtet ist, besuchen. Das breite Interessengebiet dieser Hörer schlägt sich in der Breite der Darstellung nieder.
Die dritte Auflage verbessert, ergänzt und erweitert die Darstellung der Methoden, die Beispiele und die Übungsaufgaben sowie die im Anhang angegebenen Lösungen. Außerdem werden die Querbezüge zu den Methoden der kontinuierlichen Systemtheorie vertieft, die den Ingenieuren geläufiger ist als die ereignisdiskrete Betrachtungsweise. Vorkenntnisse zu kontinuierlichen Systemen werden allerdings für das Verständnis nicht vorausgesetzt.
Table of contents
- Cover
- Title Page
- Copyright
- Vorwort
- Inhaltsverzeichnis
- Verzeichnis der Anwendungsbeispiele
- Hinweise zum Gebrauch des Buches
-
1 Einführung in die Modellierung und Analyse ereignisdiskreter Systeme
- 1.1 Ereignisdiskrete Systeme
-
1.2 Anwendungsgebiete der Theorie ereignisdiskreter System
- 1.2.1 Verarbeitung formaler und natürlicher Sprachen
- 1.2.2 Beschreibung eingebetteter Systeme
- 1.2.3 Entwurf digitaler Schaltungen und Schaltkreise
- 1.2.4 Modellierung und Analyse von Fertigungssystemen
- 1.2.5 Automatisierung diskreter Prozesse
- 1.2.6 Modellierung und Analyse von Kommunikations- und Rechnernetzen
- 1.2.7 Analyse von Wartesystemen
- 1.2.8 Zusammenfassung: Charakteristika ereignisdiskreter Systeme
- 1.3 Überblick über die Modellformen und Analysemethoden
- Literaturhinweise
- 2 Diskrete Signale und Systeme
- 3 Deterministische Automaten
-
4 Nichtdeterministische Automaten
- 4.1 Erweiterung deterministischer Automaten zu nichtdeterministischen Automaten
-
4.2 Nichtdeterministische Automaten und reguläre Sprachen
- 4.2.1 Nichtdeterministische Automaten als Akzeptoren
- 4.2.2 Nichtdeterministische Automaten mit ε-Übergängen
- 4.2.3 Reguläre Sprachen
- 4.2.4 Akzeptoren für reguläre Sprachen
- 4.2.5 Pumping-Lemma
- 4.2.6 Vergleich der Sprachen von deterministischen und nichtdeterministischen Automaten
- 4.2.7 Ableitung des regulären Ausdrucks aus dem Automatengraphen
- 4.3 Nichtdeterministische E/A-Automaten
- 4.4 Analyse nichtdeterministischer Automaten
- 4.5 Formale Sprachen und Grammatiken
- Literaturhinweise
- 5 Automatennetze
- Literaturhinweise
- 6 Petrinetze
- Literaturhinweise
-
7 Markovketten und stochastische Automaten
- 7.1 Modellierungsziel
- 7.2 Methoden der Wahrscheinlichkeitsrechnung
-
7.3 Markovketten
- 7.3.1 Nichtdeterministische Automaten mit Wahrscheinlichkeitsbewertung
- 7.3.2 Berechnung der Zustandswahrscheinlichkeitsverteilung
- 7.3.3 Markoveigenschaft
- 7.3.4 Verhalten von Markovketten
- 7.3.5 Strukturelle Eigenschaften
- 7.3.6 Verweilzeit der Markovkette in einem Zustand
- 7.3.7 Stationäre Wahrscheinlichkeitsverteilung
- 7.4 Stochastische Automaten
- Literaturhinweise
-
8 Zeitbewertete Petrinetze
- 8.1 Ziele der Modellerweiterung
- 8.2 Petrinetze mit zeitbewerteten Transitionen
-
8.3 Zeitbewertete Synchronisationsgraphen
- 8.3.1 Zeitbewertete Synchronsationsgraphen ohne Eingang
- 8.3.2 Grundlagen der Max-plus-Algebra
- 8.3.3 Darstellung zeitbewerteter Synchronisationsgraphen mit Hilfe der Max-plus-Algebra
- 8.3.4 Verhalten zeitbewerteter Synchronisationsgraphen
- 8.3.5 Synchronisationsgraphen mit Eingang
- 8.3.6 Zusammenfassung
- Literaturhinweise
- 9 Zeitbewertete Automaten
- 10 Kontinuierliche Markovketten und Semi-Markovprozesse
- Literaturverzeichnis
- Anhänge
- Sachwortverzeichnis
- Fußnoten
Product information
- Title: Ereignisdiskrete Systeme, 3rd Edition
- Author(s):
- Release date: May 2017
- Publisher(s): De Gruyter Oldenbourg
- ISBN: 9783110485011
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