Eine Finite State Machine (FSM) ist ein mathematisches Modell, das in der Informatik und im Ingenieurwesen verwendet wird, um das Verhalten von Systemen zu repräsentieren und zu steuern, die sich zu einem gegebenen Zeitpunkt in einer begrenzten Anzahl von Zuständen befinden können.

Sie ist ein leistungsfähiges Werkzeug zur Entwurf und Analyse von Systemen, die eine endliche Anzahl möglicher Zustände und Übergänge zwischen diesen Zuständen aufweisen. In einer FSM wird das System als eine Menge von Zuständen dargestellt, zusammen mit einer Menge von Übergängen zwischen diesen Zuständen.

Jeder Zustand stellt eine bestimmte Konfiguration oder Bedingung des Systems dar, während jeder Übergang eine Änderung von einem Zustand zu einem anderen unter bestimmten Bedingungen repräsentiert.

Die FSM kann sich zu jedem Zeitpunkt nur in einem Zustand befinden, und die Übergänge zwischen den Zuständen werden durch äußere Eingaben oder Ereignisse ausgelöst. FSMs werden in verschiedenen Bereichen umfassend eingesetzt, einschließlich Software Engineering, digitale Logikdesign und künstliche Intelligenz.

Sie sind besonders nützlich für die Modellierung und Steuerung komplexer Systeme mit einer endlichen Anzahl möglicher Zustände, wie z.B. Regelungssysteme, Kommunikationsprotokolle und Spiel-KI. Ein wesentlicher Vorteil von FSMs ist ihre Einfachheit und Klarheit bei der Darstellung komplexer Systeme.

Sie bieten eine klare und strukturierte Möglichkeit, das Verhalten eines Systems zu definieren, was es einfacher macht, es zu verstehen, zu analysieren und zu modifizieren.

Darüber hinaus sind FSMs einfach in Software und Hardware umzusetzen, was sie zu einer beliebten Wahl für die Gestaltung von Echtzeitsystemen und eingebetteten Systemen macht. Insgesamt sind FSMs ein vielseitiges und leistungsfähiges Werkzeug zur Modellierung und Steuerung von Systemen mit einer endlichen Anzahl von Zuständen.

Durch die Verwendung von FSMs können Softwareingenieure und Systemdesigner effiziente und zuverlässige Systeme schaffen, die vorhersehbares und gut definiertes Verhalten zeigen.