Estado de um Sistema
Bacharelado em Sistemas de Informação
(1a fase - 4 créditos)
Parte 4 de 8
Prof. João Bosco da Mota Alves
INE/CTC/UFSC
Fevereiro de 2002
Prof. João Bosco da Mota Alves
INE/CTC/UFSC - Teoria Geral de Sistemas
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Conceitos de Estado
• Aurélio (do latim, statu)
– Modo de ser ou estar
– Situação ou disposição em que se acham
as pessoas ou as coisas
– Outras
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Exemplos Gerais: Estado ...
•
•
•
•
Civil
da Matéria
de Saúde
De Interruptor de Luz
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Estado
• Situação ou disposição de um sistema
• Situação determinada completamente
– Variáveis de Estado (VE)
• VE pode assumir valores
– Numéricos (inteiros, reais, complexos, ...)
– Simbólicos (strings, grafismos, ...)
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Estado: exemplo
• Uma pessoa nasce, cresce e morre
• Seu estado civil pode ser uma VE
• E assumir valores
– Solteiro, casado, viúvo, separado,
divorciado, tico-tico-no-fubá, etc.
• São valores de uma variável de estado
• VE assume apenas um valor por vez
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Estado: onde é definido?
• Em geral em sistemas dinâmicos
– Que mudam sua condição ou estado
• Tal mudança é chamada Transição de
Estado
• Representação: Diagrama de Estado
E1
T1
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E2
T2
E3
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Estado Civil
• Situação jurídica de uma pessoa em
relação à família ou à sociedade
• Apenas uma variável de estado, que
pode assumir um dos valores
– Solteiro
– Casado
– etc.
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Um Diagrama de estado
NC
Solteiro
C
Casado
NC
S
Viúvo
MC
Separado
Divorciado
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Estado da Matéria
• Uma variável de estado, podendo ser
–
–
–
–
Sólido
Líquido
Gasoso
Plasma (quarto?)
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Interruptor de Luz
• Em geral, apenas uma variável de
estado, com apenas dois valores
– Ligado
– Desligado
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Sistemas com mais de 1 VE
• Uma partícula
– Vetores posição e velocidade
• Aproveitamento escolar
– Notas
– Freqüência
• Saúde de uma empresa
– Capital de giro, dívida, crédito, etc.
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Estado de saúde
• Várias variáveis de estado
–
–
–
–
Pressão sangüínea (número real)
Batimento cardíaco (número real)
Temperatura do corpo (número real)
Nível de consciência (simbólico)
• Consciente,inconsciente, semi-consciente, ...
– Etc.
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Processo
• É um sistema em movimento
• Tipos de processos
– Seqüencial, concorrente, paralelo, mixto
• Estado
– Fácil definir para seqüencial
– Nem tanto para os demais
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Conceito de Estado
• Para processo seqüencial
– Informação completa sobre todas as
variáveis de estado em um instante de
tempo
• Para outros tipos de processos, uma
definição é mais complexa
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Exemplo de Processo
• Quebra-cabeça é bom candidato
– Parte-se de um estado inicial, Ei
– Busca-se estado final, Ef, por transição, Ts,
entre estados intermediários, E1, E2, ...
Ei
T1
E1
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T2
E2
T3
...
Tr
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Ef
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Torres de Hanoi
• Quebra-cabeça, consistindo de 3 torres, A,
B e C, com n discos em A (estado inicial)
A
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B
C
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Torres de Hanoi
• Deve-se passar os discos para a torre
B (estado final)
A
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B
C
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Torres de Hanoi
• Com as seguintes restrições
– Um disco de cada vez
– Nunca um disco pode ficar embaixo de
um maior
• A solução para 3 discos vem a seguir
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Torres de Hanoi (3 discos)
Estado inicial
A
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B
C
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Torres de Hanoi (3 discos)
(Transição 1: AB)
A
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B
C
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Torres de Hanoi (3 discos)
(Transição 2: AC)
A
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B
C
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21
Torres de Hanoi (3 discos)
(Transição 3: BC)
A
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B
C
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Torres de Hanoi (3 discos)
(Transição 4: AB)
A
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B
C
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Torres de Hanoi (3 discos)
(Transição 5: CA)
A
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B
C
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Torres de Hanoi (3 discos)
(Transição 6: CB)
A
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B
C
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Torres de Hanoi (3 discos)
(Transição 7: AB, estado final)
A
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B
C
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Construção do DE
Trans.
1
2
3
4
5
6
7
Torre A Torre B Torre C Estado
3
0
0
Inicial
2
1
0
1
1
1
1
2
1
0
2
3
0
1
2
4
1
1
1
5
1
2
0
6
0
3
0
Final
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Torres de Hanoi
Ei
E1
E2
T1
A
B
C
E3
T2
A
B
T3
A
C
B
A
C
B
C
B
C
T4
T7
A
B
C
Ef
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T6
A
B
E6
C
T5
A
B
E5
C
A
E4
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Torres de Hanoi
• Veja uma implementação em CLEAN,
um compilador para a linguagem de
programação do paradígma funcional
hanoi.exe
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Exercícios
• Dê exemplos de processos com
– Estado inicial
– Estado final
– Estados intermediários
• Sugestões
– Jogo da Velha
– Quadrados deslizantes
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Estados de Equilíbrio
• Há uma classificação geral
– Estável
– Instável
– Indiferente
• Ciência da Automação (mais complexa
classificação)
– Assintoticamente estável, ciclo limite, ...
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Estados de equilíbrio
• Multibrador mono-estável
–
–
–
Instável –
Acionado por sensor de presença
Visto em escadas de prédios
Apenas 1 VE e dois estados (Lig e Deslig)
Dos dois apenas 1 estado é estável
Estável
n segundos sem presença
Ligado
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Deteção de presença
Desligado
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