Sistemas e Sinais (LEIC)
Carlos Cardeira
Sistemas e Sinais
As Engenharias (Electrotécnica,
Mecânica, etc) estão a perder o contacto
com o mundo físico.
Microelectromecânica o que é ? Engª
Mecânica ? Electrotécnica ?
Processamento de Sinal ? Matemática ?
Redes ?
Onde existem sistemas ?
Sistemas aeronáuticos
Mecânica estrutural
Sistemas eléctricos
Futuros e Opções
…
Circuitos
Os circuitos são o coração de um
Engenheiro (especialmente
electrotécnico)
Mas hoje já existem técnicas analíticas
que evitam o desenho de circuitos
Circuitos em si passaram a ser uma área
de especialização
Sinais
Tradicionalmente, um sinal é uma
tensão que varia ao longo do tempo.
Actualmente é mais provável que seja
uma sequência de bits enviada pela
internet através de TCP/IP
Estado
O estado de um sistema poderia ser bem
determinado pelas variáveis de uma
equação diferencial
Agora é mais provável que seja um
conjunto de registos de um computador.
Sistema
Um sistema era razoavelmente bem
modelizado por uma função de
tranferência linear e invariante no
tempo.
Agora, parece ser mais adequadamente
descrito através de uma máquina de
Turing !
Sistemas e Sinais
Sinais, Sistemas e Funções
Noção de Estado
Não Determinismo e Equivalência
Composição de Máquinas de Estado
Sistemas Lineares
Resposta de Sistemas Lineares
Sistemas Híbridos
Resposta em frequência
Filtragem
Convolução
Transformadas de Fourier
Amostragem
Sinais e Sistemas
Os sinais transportam informação
Os sistemas transformam sinais
Sinais
Som
Imagem
Sequência de comandos
Lista de nomes
…
Funções
Sistemas
Realçar uma imagem
Amplificar um som
…
Funções !
Matematicamente …
Um sinal é uma função que mapeia um
domínio (frequentemente tempo ou
espaço) num contradomínio
(frequentemente uma medida física
como pressão, intensidade de luz …)
Um sistema é uma função que mapeia
sinais (entradas) em sinais (saídas). São
funções de funções.
Sinais
Sinais são funções que transportam
informação:
Radio e TV chegam-nos através de sinais
que são ondas electromagnéticas
Imagens são sinais que transportam
informação através de pontos de
intensidade e cor variáveis
Sensores
Sensores de pressão, temperatura,
velocidade, convertem estas grandezas
físicas em tensão (sinais)
Funções
Sinais e Sistemas serão encarados como
funções.
Cada função é sempre constituída por:
Um nome
Um domínio
Um contradomínio
A regra que converte cada elemento do domínio em
um e só um elemento do contradomínio
(ver apêndice A do livro de referência)
Exemplo:
Nome: Cube
Domínio: Reais
Contradomínio: Reais
Regra:
Sinais de Audio: Domínio e
Contradomínio
Sinusoide pura
Soma de Sinusoides
Onda sonora
A pressão não pode assumir valores
negativos.
Na figura aparecem valores negativos
porque normalmente se subtrai a
pressão atmosférica (105 N/m2) uma vez
que os nossos ouvidos não “ouvem” a
pressão atmosférica
Exemplo
x=0:pi/8192:2*pi
sound(sin(1000*x))
sound(sin(10000*x))
sound(sin(1000*x)+sin(10000*x))
Representação discreta
Mas num computador não se guardam sinais
contínuos (numa cassete sim, embora com
distorção…)
É usual guardá-los em palavras de 16 bit
gravadas a intervalos regulares
Com 16 bit é possível distinguir 65536 níveis
de intensidade diferentes
Guardando esses valores a um ritmo de 44
Khz obtém-se uma boa representação do sinal
contínuo (som) original
Representação Discreta
Representação Discreta (Exemplo)
Canal Esquerdo
Canal Direito
Bocelli 44.1 Khz
0.8
0.6
0.4
0.2
0
-0.2
-0.4
-0.6
-0.8
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
5
x 10
Se amostrado a 4.41 Khz:
[Bocelli44, SampleFreq, Bits]=wavread('bocelli');
siz=size(Bocelli44);
ratio=10
for i=ratio:ratio:siz(1)
Bocelli4(i/ratio) = (Bocelli44(i, 1) + Bocelli44(i, 2))/2;
i
end
Bocelli amostrado a 4.41 Khz
Bocelli 4.41 Khz
0.8
0.6
0.4
0.2
0
-0.2
-0.4
-0.6
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
4
x 10
Comparação
Canal Esquerdo
Canal Direito
Bocelli 44.1 Khz
0.15
0.1
0.05
0
-0.05
Bocelli 4.41 Khz
-0.1
0.15
-0.15
0.1
-0.2
20
40
60
80
100
120
140
0.05
0
-0.05
-0.1
2
4
6
8
10
12
14
Imagens
Foto a preto e branco
Exemplo de imagem
Imagens a cores
Olhos e ouvidos
O ouvido consegue distinguir sons de
frequências diferentes quando somados
O olho não consegue distinguir cores
diferentes quando somadas
O ouvido pode ser modelizado por um
sistema linear enquanto que o olho não
Filme: Domínio e Contradomínio
Filme: Domínio e Contradomínio
Alternativamente:
Sequência de imagens forma um
filme
Sequência de imagens forma um
filme
Olhos e ouvidos
Uma amostragem de 30 Hz é suficiente
para reconstruir um filme
Uma amostragem de 8 KHz ainda é
insuficiente para reconstituir um som
Conclusão: não fossem os volumes de
informação a tratar serem bem
diferentes, dir-se-ia que somos muito
melhor a “ouvir” do que a “ver”.
Qual a representação mais
favorável ?
Video:TempoDiscreto → Imagens
DiscreteTime={0, 1/30, 2/30, …}
Video(t) Imagens
Video(t)(i,j) Intensidade3
(é o pixel i,j da frame t)
Qual a representaçao mais
favorável
AltVideo: TempoDiscreto x Linhas x Colunas →
Intensidade3
AltVideo(t,i,j) é a intensidade do pixel i, j da
frame t
AltVideo(t,i,j) = Video(t)(i,j)
A representação mais favorável dependerá do
que pretendemos caso a caso. Depende do
Engenho …
Sinais que representam atributos
físicos
Posição de um avião
Posição e velocidade
de um avião
Sinais que representam atributos
físicos
Posição de um
pêndulo
Sinais compostos por eventos
Sequência de eventos que ocorre durante a
realização de uma chamada telefónica
Sequência de comandos para uma impressão
Domínio e Contradomínio
Exemplo: Condução
Condução: Indices→ Eventos
Índices = {0,1,2,…,N}
Eventos: {Ligar, Acelerar, Travar, 1ª, 2ª,
3ª, 4ª, 5ª, Marcha-Atrás, Virar Esquerda,
Virar Direita, Parar}
Domínio e Contradomínio
Exemplo: Entrada e Saída de Pessoas na sala
Porta_de_entrada: Indices→ Eventos
Índices = {0,1,2,…,N}
Eventos: {Entrada, Saída}
Exemplo: Número de Pessoas na sala
Pessoas_na_sala: Índices → Inteiros
Os índices representam uma sucessão ou ordem
de eventos e não o tempo
SISTEMAS
Entradas (u)
Sistema
Sinais
Saídas (y)
DTMF
DTMF:{0,1,2,3,…,9,*,#}→sound
SISTEMAS: Pessoas_na_sala
Pessoas_na_sala:
[Índices→{entrada,saída}] →
[Índices →N.Pessoas_na_sala]
u=(e,e,e,s,e,…)
y=(2,3,4,3,4,…)
Sala
(1 p. início)
Sistema : Função
O sistema “Pessoas na sala” pode ser descrito
através da funcão:
y(0)=1+1(u(0)==e)-1(u(0)==s)=2
…
y (n) 1 1(u (k ) e) 1(u (k ) s)
n
k 0
1 : verdadeiro, falso 1,0
1(verdadeiro) 1,1( falso) 0
(Sistemas deste tipo têm a ver com o
dimensionamento de buffers)
Sistema Contínuo
Velocidades:[0,5]→Reais, Posição:[0,5]→Reais
S:Velocidades→ Posição
u Velocidades
S
y Posição
y(0)= pos. ini.
u Velocidades, t 0,5
t
S (u )(t ) y (t ) y (0) u ( )d
0
Sistemas que dependem do
passado
y(n) 1 1(u (k ) e) 1(u (k ) s)
n
k 0
t
S (u )(t ) y(t ) y(0) u( )d
0
Nestes sistemas, o sinal de saída
depende não apenas do valor do sinal de
entrada nesse instante, mas de todo o
passado do sistema
Nota:
t
S (u )(t ) y(t ) y (0) u ( )d
0
S(u)(t) faz sentido porque S(u) é uma
função de t.
S(u(t)) não faz sentido porque u(t) é
apenas um número e a função S
depende de todo o passado de u(t)
Nota:
t Re als,
S u t yt u t
2
Neste sistema, y(t) só depende do valor de
u(t) no mesmo instante.
Neste caso, S(u)(t) e S(u(t)) já fazem
sentido.
Composição de sistemas
S2
a
v
v
S1
v(0)
y
y(0)
S S : aceleração posição
S S a t y t y 0 v sds
1
2
t
1
2
0
y 0 0 v 0 0 a d d s
t
s
Máquinas de estados
Sinais de entrada e de saída são eventos
Representa-se graficamente a
dependencia do passado
Reconhecedor de Sequências
Máquina de estados
Máquina de estados
Tem um número de círculos igual ao
número de estados
De cada estado saem tantas setas
quantos os diferentes símbolos de
entrada
Cada seta tem o símbolo de entrada /
valor da saída que produz caso o
sistema esteja nesse estado e receba
essa entrada
Máquina de estados
No caso do reconhecedor:
Update (init, ‘0’) = (a, f)
Update (a, ‘1’) = (init, f)
…
Máquina de Estados
Reconhecedor
O reconhecedor de sequências anterior
detecta uma sequência de 3 símbolos ‘0’
seguidos
Aceita um alfabeto maior que o primeiro
reconhecedor apresentado
Reconhecedor com 4 estados
Reconhecedor com 4 estados
Embora tenha mais estados este
reconhecedor produz exactamente o
mesmo resultado
Apenas os nomes dos estados são mais
intuitivos
Definição formal de máquina de
estados
StateMachine = (States, Inputs, Outputs,
update, initialState)
States é o espaço de estados
Inputs é o conjunto de símbolos de entrada
(alfabeto de entrada)
Outputs é o conjunto dos símbolos de saída
(alfabeto de saída)
initialState ∈ States é o estado inicial
update: States x Inputs → States x Outputs é a
função que mapeia os sinais de entrada nos sinais
de saída
Entradas e Sinais de entrada
Não confundir Entradas com Sinais de
entrada.
Um sinal de entrada é uma sequência de
elementos do conjunto de entradas
Analogamente em relação às saídas.
Reconhecedor
Máquinas de estado
Por vezes é conveniente separar a
função update em duas:
update = (nextState, output),
nextState: States x Inputs → States
output: States x Inputs → Outputs
Ou:
update(s(n), x(n)) = (s(n+1), y(n))
nextState(s(n), x(n)) = s(n+1)
output(s(n), x(n)) = y(n)
Funcionamento da ME
S = (States, Inputs, Outputs, update, initialState)
InputSignals = [Nats0 → Inputs]
OutputSignals = [Nats0 → Outputs]
Um sinal de entrada x = (x(0), x(1), … , x(n), …) provoca
mudanças de estado s: Nats0 → States e mudanças nas saídas
y: Nats0 → Outputs
s(0) = initState, and n ≥ 0, e recursivamente teremos (s(n+1),
y(n)) = update (s(n), x(n))
Assim S define um sistema
F: InputSignals → OutputSignals
Exemplo
Reconhecedor:
InputSignals = [Nats0 → {0,1}]
OutputSignals = [Nats0 → {t,f}]
F: ∀x ∈ InputSignals, ∀ n ∈ Nats0
y(n) = F(x)(n)
= t, se (x(n-2), x(n-1)), x(0)) = (0,0,0)
= f, se não
Símbolo ‘Absent’
absent ∈ Inputs and absent ∈ Outputs
s ∈ States, update(s, absent) = (s,
absent)
Reconhecedor Modificado
Reconhecedor Modificado
O reconhecedor modificado produz
apenas a saída “true” quando encontra a
sequência e não produz nada (absent)
enquanto não encontrar a sequência.
Simplificações (else e absent
implícitos)
Guardas
Em cada estado, as guardas devem ser
disjuntas
Diz-me que se trata de uma máquina
determinística porque a cada entrada só
pode corresponder um estado seguinte.
A união de todas as guardas em cada
estado deve ser igual ao conjunto das
entradas
Máquina de Estados - Tabela
Se o número de entradas e de estados
for finito, a função update pode ser dada
por uma tabela
Exemplo : Parquímetro
Parquímetro
InputSequence = coin25, tick 20, coin5, tick 15, ...
StateResponse = 0, 25, 24, ..., 6, 5, 10, 9, 8, ..., 2, 1, 05
OutputSequence = expired, safe, safe, ..., safe, safe, safe, safe,
safe, ..., safe, safe, expired5
Formas de representar máquinas
de estados
Modelo de conjuntos / funções
Diagrama de estados/transições
Tabela
As duas últimas formas não permitem
representar máquinas infinitas
Exemplo: Gravador de Chamadas
Uma empresa quer especificar um
gravador de chamadas.
Normalmente especifica em linguagem
natural (português), que pode ser
ambígua.
Se especificasse em Máquinas de
Estados não haveria ambiguidade.
Especificação e Implementação
Normalmente especifica-se as relações
entre as entradas e saídas, só que esse
conjunto pode ser infinito.
Passar de máquinas de estados a uma
implementação é cada vez mais
automático
Gravador de Chamadas
Gravador de Chamadas
Entrada: ring, ring, ring, end greeting , end message, …
Estado: idle, count1, count2, play greeting, recording , …
Saída: absent, absent, answer, record, recorded, …
Gravador de Chamadas
Se alguém atender, a máquina vai para
idle.
As máquinas normais continuam a
gravar porque não reconhecem o evento
“levantar do auscultador”.
Funções como gravar, etc, não são feitas
pela máquina de estados. Alguém se
encarrega disso.
Exemplo: Delay
Delay unitário
Delay 2
Delay n
Delay 2 implica 4 estados
Delay n implica 2n estados
Se ligarmos dois delays e os
combinarmos o número total de estados
é quanto ?
Atenção que o estado passa a ser a
combinação dos estados.
Máquinas de Estados Não
Determinísticas
São máquinas em que a uma entrada pode
corresponder mais do que um estado ou saída.
Exemplo: parquímetro em que se reduz o
número de estados. Fica não determinística
mas bastante simplificada.
No entanto a máquina não determinística deve
manter o mesmo comportamento da máquina
determinística.
Máquinas não Determinísticas
As guardas já não são disjuntas.
A um sinal de entrada podem corresponder muitos
sinais de saída. Exemplo: x(n)= 0, 1, 0, 1, 0, 1
Transição de estados
Se a máquina for não determinística,
pode haver uma probabilidade de ir para
um ou para outro estado.
Se assim for estamos perante “Cadeias
de Markov”.
No nosso caso, o não determínismo
pode ser usado para situações não
modeladas.
Update
Em máquinas não determinísticas, a função
update não gera um estado mas um conjunto
de estados. Não deixa de ser uma função.
Estados Possíveis
possibleUpdates(a, 0) = { (a, 0) }
possibleUpdates(a, 1) = { (b, 1) }
possibleUpdates(b, 0) = { (a, 0), (b, 1) }
possibleUpdates(b, 1) = { (b, 1) }
Função
Possibleupdate continua a ser uma
função, porque gera sempre um
elemento do contradomínio.
Em contrapartida, a relação entre os
sinais de entrada e os sinais de saída
deixa de ser uma função.
Funções e Comportamentos
Uma máquina determinística pode ser
definida por uma função.
Uma máquina não determinística define
um comportamento
Behaviors = {(x,y) | y is a possible
output signal corresponding to x} ⊂
InputSignals x OutputSignals
Parquímetro Não Determinístico
Comparação
A máquina não determinística é mais
simples.
No entanto, as saídas possíveis da
máquina não determinística, incluem as
da máquina deterministica.
A máquina não determinística pode fazer
o que a máquina determinística faz e
possívelmente algo mais.
Abstracção
A máquina ND esconde detalhes da
máquina D
As duas máquinas não são equivalentes.
A máquina ND é uma abstracção da
máquina D
Interesse das Máq. ND
Por outro lado, se se provar que a Máquina
não Determinística não pode ter um certo
comportamento, então, garantidamente, a
Máquina Determinística também não o poderá
ter.
Se a ND for segura, a D também o será,
admitindo que, por segura se entende que
determinados estados não sucederão.
Exemplos: Deadlock. Livelock, etc.
Equivalência
Máquina
determinística
Máquina não
determinística
Equivalência e Simulação
Ambas respondem com (1, 0, 1, 0 …) à entrada (1,
1, 1, 1 …)
Consideram-se máquinas bisimilares (mutuamente
similares) porque uma máquina simula a outra e
reciprocamente.
Considera-se que uma máquina simula outra quando
consegue fazer o mesmo que a outra e talvez mais.
A máquina não determinística para o parquímetro
simulava a máquina determinística do mesmo
parquímetro.
A e B são mutuamente similares se A simula B e B
simula A
Simulação
Uma máquina simula outra se conseguir
ganhar o jogo da igualdade (matching game)
Regras do jogo da igualdade:
Inicialmente ambas as máquinas estão prontas no
seu estado inicial.
Apresenta-se uma entrada a ambas. B simula A se
for capaz de produzir a mesma saída sempre.
Se B não for capaz, perdeu o jogo e não simula A
Simulação (formal)
Considere as seguintes máquinas não determinísticas
Simulação (formal)
Ilustração da Simulação
Teorema
Se B simula A
ComportamentosB כComportamentosA
exemplo
ComportamentosB = ComportamentosA
Mas B não simula A !
Combinações de ME
Tendo um sistema descrito por uma
máquina A
Um sistema descrito pela máquina B
Se as saídas de A forem ligadas a B deve
ser possível conhecer o sistema final
com base nos seus componentes.
Se a saída realimentar para a entrada,
também deverá ser possível fazer a
mesma análise.
Hipótese de funcionamento
Quando uma entrada chega ao sistema ela é
imediatamente consumida e é gerada a saída
correspondente.
Essa saída é consumida no mesmo instante
pelo sistema a jusante.
Cada componente só reage uma vez ao sinal
de entrada.
Se houver realimentação, o sinal de saída
aparece à entrada no mesmo instante.
Trivial: Composição paralela
Composição paralela
Composição paralela
Composição em cascata
Composição em cascata
Composição em cascata: exemplo
Composição em cascata: exemplo
No exemplo anterior, os estados (1,0) e
(0,1) não são alcançáveis.
Numa composição em cascata, podem
existir estados não alcancáveis.
Composição: Produto de
Entradas/Saídas
Composição: Produto de
Entradas/Saídas
Como no caso do atendedor, há sinais
que podem ter proveniências diferentes
e saídas que podem ter destinos
diferentes.
O sinal de play e o de record podem ser
destinados a máquinas diferentes.
O Sinal de Chamada (ring) pode provir
de uma entrada diferente do sinal de fim
de chamada (end message)
Composição: Produto de
Entradas/Saídas
Composição: Produto de E/S
Por vezes, há entradas específicas para
determinados elementos do alfabeto.
Feedback
O Problema consiste em calcular a função update.
Ponto Fixo
A função update define-se através de
iterações que conduzam ao “ponto fixo”.
O que é o ponto fixo (Fixed Point)
O que é o ponto fixo (Fixed Point)
O que é o ponto fixo (Fixed Point)
Ponto Fixo: Hipóteses
Não há soluções: significa que não há
sinais que possam colocar o sistema a
funcionar. O sistema não funciona.
Há mais do que uma solução: significa
que o problema não é “bem formado” e
não pode ser resolvido (not well formed)
Há uma solução única: significa que o
sistema é “bem formado” (well formed)
Ponto Fixo: Exemplo
X=Y=Reais
f(x)=2x-1
Solução do ponto fixo:
X=f(x)
2x-1 = x
Tem uma solução única: x = 1
Se f(x) = x2 o sistema tem duas soluções (seria no
máximo, uma máquina não determinística)
Se f(x) = x+1 não tem solução
Realimentação sem entradas
externas: exemplo 1
Sistema “bem formado”
Se estiver no estado 1 e a entrada for verdadeiro, o
sistema não tem solução.
Se estiver no estado 1 e a entrada for falsa, ele
consome a entrada e passa ao estado 2 gerando a
saída falsa que é igual à entrada.
Se estiver no estado 2 e a entrada for falsa, o sistema
não tem solução.
Se estiver no estado 2 e a entrada for verdadeira, ele
consome a entrada e passa ao estado 1 gerando a
saída verdadeira que é igual à entrada.
O sistema é bem formado porque para cada estado há
uma única solução x=f(x)
Realimentação sem entradas
externas
Sistema “bem formado”
O sistema não tinha entradas.
A entrada react é criada artificialmente
para representar que quando surge a
máquina pode avançar para o estado
seguinte (correr a sua função update).
As duas máquinas são equivalentes
porque quando a entrada react surge, as
únicas hipóteses de evolução são as
indicadas na máquina inferior.
Realimentação sem entradas
externas: exemplo 2
Sistema “mal formado” (not wellformed)
Se estiver no estado 1 e a entrada for verdadeiro, o
sistema não tem solução.
Se estiver no estado 1 e a entrada for falsa, ele
consome a entrada e passa ao estado 2 gerando a
saída falsa que é igual à entrada.
Para o estado 1 há portanto uma solução única e o
sistema está no bom caminho para ser considerado
“bem-formado”
Se estiver no estado 2 e a entrada for verdadeira ou
falsa, a saída gerada é diferente da entrada.
O sistema é mal formado porque há um estado em
que não há solução para x=f(x)
Realimentação sem entradas
externas: exemplo 3
Sistema “mal formado” (not wellformed)
Se estiver no estado 1 e a entrada for
verdadeiro, a máquina consome a entrada e
gera uma saída igual.
Se estiver no estado 1 e a entrada for falsa,
ele consome a entrada e passa ao estado 2
gerando a saída falsa que é igual à entrada.
O sistema é mal formado porque há um
estado em que há mais do que uma única
solução x=f(x).
Máquinas em que a saída
depende apenas do estado
Máquinas em que a saída
depende apenas do estado
Nestes casos, qualquer que seja a
entrada, a saída é sempre a mesma para
cada estado.
output(s, y) = y terá sempre uma única
solução que corresponderá à guarda
cuja entrada for igual a y
Desta forma, estas máquinas são
sempre “bem formadas”.
Interesse das máquinas “bem
formadas”
Máquina B bem formada
(saída depende do estado)
y
w
A
B
z
C
Se uma máquina é Bem formada (as saídas dependem apenas do
estado), então sistema é bem formado
Máquinas em que a saída
depende apenas do estado
Suponhamos que a máquina B está num certo
estado e gera a saída y.
A máquina C (que pode não ser bem
formada), gera z.
A máquina A gera w.
Mas w será uma das guardas desse estado da
máquina B. Então ela continuará a gerar y.
O sistema todo é bem formado porque um dos
seus elementos o era.
Delay
A máquina delay tem saídas determinadas
pelo estado. É bem formada.
Bem formado ou mal formado ?
Método geral
Bem formado ou mal formado ?
Método geral
Começa-se com uma saída algures
Para cada máquina
Se a saída puder ser determinada, produzi-la
Se a mudança de estado puder ser determinada,
fazê-la
Repetir até dar a volta
Se todas as saídas estão determinadas – Bem
formado
Se alguns sinais estiverem indefinidos – Mal
formado
Bem formado ou mal formado ?
Exemplo
Bem formado ou mal formado ?
Exemplo
Começar com o estado A
O estado A gera sempre a saída y2=1
Como y2 é realimentada, teremos update (a,
1) = (b, (1,1))
O estado B gera sempre a saída y2=0
Como y2 é realimentada, teremos update (b,
0) = (b, (0,0))
Realimentação com entradas
Realimentação com entradas
A máquina tem dois portos de saída,
outputM1 e outputM2. Escolher um
estado s.
∀x1 ∈ Inputs1, resolver: outputM2 (s,
(x1, y2)) = y2; se y2 for única, então
nextState (s, x1) = (nextStateM(s, (x1, y2))
output(s, x1) = outputM1(x1, y2)
Passará a haver uma equação de ponto
fixo para cada valor da entrada.
Sumário dos Caps. I a IV
Vimos até agora:
Sinais que são funções com domínio e
contradomínio: exemplo: sons, imagens
Sistemas que transformam sinais, são
funções de funções: exemplo: filtros,
máquinas de fax
Máquinas de estado (determinísticas ou
não) que descrevem a evolução dos
sistemas.