Mealy与Moore的区别

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Mealy型和Moore型有限状态机之间的区别是什么?

6个回答

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在Moore机中,产生的输出与机器的当前状态相关,仅与该状态相关。而在Mealy机中,它既与状态又与特定输入相关联。从实际角度来看,在Moore机中,输出放置在状态上(因此每个状态都有其输出),而在后者中,输出放置在转换上(因此从当前状态和外向转换决定一个输出)。

一个类型总能转换成另一个类型吗? - user191776
从实际角度来看,Moore机器中的输出函数是一个“状态->输出”的函数,而在Mealy机器中则是“状态、输入->输出”。这意味着,如果您为每个传出转换添加特定输入,可以展开Mealy机器的每个状态,从而模拟相同的行为,即使它在概念上是不同的。 - Jack
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任何Mealy机都可以转换为Moore机。 - m33lky
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@dekpos:是的,你可以这样做。从Mealy机转换到Moore机需要将每个Mealy状态分成不同输出的输入数量。因此,如果一个Mealy状态有两个输入和两个不同的输出,您将在Moore机中将该Mealy状态拆分为两个状态,其中每个新状态的输出将与Mealy机中的两个转换输出之一匹配。对于相反的情况,您只需将状态的输出移动到传入的转换中即可。这是理论上的。 - Parham
@Jack:可以这样说吗?使用一个Moore机器和一个纯组合电路(没有反馈路径),将原始机器的输入和状态输出作为输入,然后生成整个电路的所需输出,就可以产生任何所需的Mealy机器。 - supercat
@m33lky:“Mealy机器可以转换为几乎等效的Moore机器,两者唯一的区别在于输出是在下一个反应中产生而不是在当前反应中产生。”引自Lee&Seshia,《嵌入式系统简介》,LeeSeshia.org - Vinod

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摩尔机的输出仅取决于机器的状态,而米利机的输出则取决于机器的状态和输入。


请参见:https://dev59.com/SW435IYBdhLWcg3wigok#27743857 - maxweber

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通过例子和轶事解释

这可能最好通过一个例子和一个轶事来说明:我讨厌机场和去机场的路上,但我喜欢在飞机上:

  1. 状态:在出租车中

    (事件:支付车费,并转换到下一个状态:)

  2. 状态:在休息室中

    (事件:等待2小时,并转换到下一个状态:)

  3. 状态:在飞机上

但结果是什么?

  • 在Mealy机器中,前一个状态很重要——你是如何到达那里的。

  • 在Moore机器中,你到达特定状态的方式并不重要。

让我们将结果添加到上面,创建一个状态机的Moore表示:

状态机Moore表示法的示例:

  1. 状态:在出租车中

    (事件:支付车费,然后转换到下一个状态)。(结果:不高兴)。

  2. 状态:在休息室中

    (事件:等待2小时,然后转换到下一个状态) (结果:不高兴)

  3. 状态:在飞机上 (结果:快乐)。

使用Moore表示法,结果直接附加到状态上。使用Mealy表示法,特定的结果/输出取决于您来自哪里。例如,如果我可以到达飞机而不必坐出租车和在休息室等待,那么我会很高兴。输入有差异。你来自哪里很重要。Mealy表示法状态机允许在图表中显示这一点。换句话说,在转换期间,输出/结果显示在状态外面


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摩尔机是离散动态系统,可以使用TLA+语法表示如下:

/\ x[k + 1] = f[x[k], u[k]]
/\ y[k] = g[x[k]]

其中x表示状态,u表示输入,y表示输出,f描述了转移关系(离散动态),g表示输出映射(这里是状态标记),k表示时间(序列中的索引)。

Mealy机器的形式稍微更加通用:

/\ x[k + 1] = f[x[k], u[k]]
/\ y[k] = g[x[k], u[k]]

请注意,现在 g 不再是状态标签,它是一个边缘标签。
它们是不等价的,特别地,摩尔机是严格因果的,而梅利机不是。
有关更多详细信息,请参阅Lee和Seshia,嵌入式系统简介,LeeSeshia.org,第58页。

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仅在有效时钟脉冲后更改Moore,而Melay则在每个时钟边缘(“如果外部输入更改”)后更改


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  • Mealy机的输出取决于当前状态当前输入,而Moore机的输出仅取决于当前状态

  • 通常情况下,Mealy机比Moore机具有更少的状态。

  • Mealy机的输出在时钟边沿处改变,而Moore机的输出在逻辑完成后立即改变。

  • Mealy对输入的反应更快,而Moore需要进行登录以解码输出,因为它具有更多的电路延迟


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