Dreißig Übungen zum Modellieren mit Zuständen — von AFB I bis AFB III.
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Übungsaufgaben
Dreißig Übungen in gemischter Reihenfolge — Sie klicken, ziehen, ordnen, rechnen und knobeln. Jede Übung gibt Ihnen sofort eine Rückmeldung, und zu jeder Aufgabe gibt es zwei gestufte Tipps: Der erste zeigt die Richtung, der zweite den entscheidenden Schritt. Die Chips zeigen das Anforderungsniveau: AFB I heißt wiedergeben und direkt anwenden, AFB II selbst entscheiden und verknüpfen, AFB III begründen, beurteilen oder eine Falle durchschauen. Aufgaben mit dem Chip Mix verbinden Wissen aus früheren Unterkapiteln, bei Trick steckt eine Falle drin. Fahren Sie über ein unterstrichenes Arbeitswort, sehen Sie, was es genau von Ihnen verlangt.
A1
Die Rolltreppe lesen
AFB I
Eine Rolltreppe steht, bis ein Sensor eine Person erkennt (P). Sie fährt dann langsam, bei der nächsten Person schnell. Ist eine Wartezeit abgelaufen (Z), schaltet sie eine Stufe zurück. Wenden Sie die Begriffe Startpfeil, Kreis, Pfeil und Schleife auf den Graphen an: Klicken Sie nacheinander die gefragten Stellen an.
Klicken Sie die gesuchte Stelle an. Mit der Tastatur: Tab oder Pfeiltasten zum Wandern, Enter zum Auswählen.
Der Startpfeil zeigt auf steht. Die Eingabe Z führt aus steht in denselben Zustand zurück — das ist die Schleife links unten. Aus langsam führt P nach schnell (oberer Pfeil), Z zurück nach steht. Nur in schnell bewirkt P nichts: Dort hängt eine Schleife mit P.
Der Startpfeil ist der Pfeil ohne Ausgangszustand. Eine Schleife beginnt und endet im selben Kreis.
Bei P aus langsam suchen Sie unter den beiden Pfeilen, die langsam verlassen, den mit der Beschriftung P. Eine Eingabe „bewirkt nichts“, wenn sie als Schleife am Zustand hängt.
A2
Stehlampe und ihr Graph
AFB II
Eine Stehlampe hat drei Helligkeiten: aus, schwach und hell. Jeder Tritt auf den Fußschalter (K) schaltet eine Stufe weiter, nach hell kommt wieder aus. Vergleichen Sie das Gerät mit seinem Zustandsgraphen: Verbinden Sie die Teile, die einander entsprechen. Auf jeder Seite hat ein Teil kein Gegenstück.
Klicken Sie ein Teil im einen Bild und dann das entsprechende im anderen — das Paar bekommt eine gemeinsame Farbe und Nummer. Ein Klick auf ein gepaartes Teil löst das Paar. Tastatur: Tab zu den Teilen, Enter wählt, ↑/↓ wandern im Bild, ←/→ springen ins andere Bild, Esc hebt die Auswahl auf.
Die LampeDer Zustandsgraph
Jede Birne zeigt einen Zustand der Lampe, der Fußschalter liefert die Eingabe K. Der Stecker gehört zum Gerät, aber nicht zum Modell; der Startpfeil gehört zum Modell, kommt am Gerät aber nirgends vor.
Fragen Sie bei jedem Teil des Graphen: Welche Situation oder welches Ereignis am Gerät beschreibt es?
Kreise stehen für Situationen, die andauern (die Helligkeit), die Beschriftung der Pfeile für das Ereignis, das den Wechsel auslöst. Zwei Teile haben auf der anderen Seite keine Entsprechung.
A3
Pfeile eines Smartphone-Modells
AFB II
Ein Smartphone wird vereinfacht mit 12 Zuständen (zum Beispiel Sperrbild, Startbild, Kamera) und 5 Eingaben (Seitentaste, Wischen, Tippen, Zurück, Lauter) modelliert. Der Zustandsgraph ist vollständig, Schleifen zählen mit. Schätzen Sie ab, wie viele Pfeile er hat; eine Abweichung von höchstens 5 Pfeilen ist erlaubt.
Schieben Sie den Regler auf Ihre Schätzung — Pfeiltasten bewegen ihn feiner. Nach dem Prüfen sehen Sie den Trefferbereich.
0 Pfeile100 Pfeile
Aus jedem der 12 Zustände führt für jede der 5 Eingaben genau ein Pfeil: 12 · 5 = 60 Pfeile. Auch eine Eingabe, die nichts ändert, hat ihren Pfeil — als Schleife.
In einem vollständigen Graphen führt aus jedem Zustand für jede Eingabe genau ein Pfeil.
Zahl der Pfeile = Zahl der Zustände mal Zahl der Eingaben. Schleifen sind Pfeile und zählen mit.
