Automaten

Zusammenfassung

Unter dem Begriff Automat kann sich jeder etwas vorstellen. Man assoziiert hiermit technische Ausführungen von Geräten, die einen vorgegebenen Ablauf automatisch nachvollziehen können. Dabei sind diese Geräte sehr unterschiedlich kompliziert aufgebaut. Die Arbeitsweise einer Mausefalle als automatische Fangvorrichtung kann auch vom technischen Laien leicht verstanden werden. Bei einer automatisch arbeitenden Waschmaschine ist deren Wirkungsweise schon nicht mehr so durchsichtig. Bei digitalen Rechenmaschinen ist die Arbeitsweise und Struktur schon so komplex so daß ein simples Nachvollziehen ihrer Arbeitsweise nicht mehr möglich ist. Daraus könnte man leicht den Schluß ziehen, daß die Automatentheorie hier den Schlüssel zum Verständnis aller dieser Automaten liefert. Dies ist jedoch nicht der Fall. Die Automatentheorie ist als ein Zweig der Mathematik aufzufassen, in der eine allgemeine Theorie aufgebaut wird, welche die Arbeitsweise abstrakter Automatenmodelle erklärt. Mit Hilfe dieser Modelle können dann einmal allgemeingültige Gesetze aufgestellt werden und zum anderen, und das ist für den Anwender besonders wichtig, gewisse Problemkreise angegeben werden, die mit diesen Modellen analysiert werden können. Das sind z.B. Probleme der Zeichenketten- und Strukturerkennung, wie sie bei der Analyse von Programmiersprachen, beim Bau von Übersetzern oder von Kommandosprachen in Betriebssystemen auftreten. Das sind bestimmte Probleme, die beim Entwurf von digitalen Schaltnetzwerken oder bei der Behandlung von Nervennetzenmodellen auftreten. Auch das Verhalten von Prozeßmodellen in der Prozeßtechnik kann mit diesen Modellen behandelt werden. Man kann aber auch Probleme der Lerntheorie und der künstlichen Intelligenz mit automatentheoretischen Methoden untersuchen. Schließlich besteht ein enger Zusammenhang zwischen Automaten- und Algorithmentheorie: ein spezieller Automatentyp, die Turingmaschine, gestattet eine mathematische Darstellung von Verfahrensvorschriften zur Lösung bestimmter Problemklassen.