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為何現代科技中的無數裝置都依賴有限狀態機？
在我們的日常生活中，的確無法忽視科技產品的影響力，從簡單的自動販賣機到複雜的電動車輛，無數裝置中都隱藏著一個共同的基礎：有限狀態機（Finite-State Machine, FSM）。這個數學模型的普適性不僅催生了現代科技的無數應用，同時也讓我們思考它如何能在這些不同的情境中發揮作用。
有限狀態機是一個抽象的計算機模型，能在任一時刻只能處於有限多個狀態中的一個。
有限狀態機的基本概念是，它的運作基於“狀態”和“輸入”的概念。裝置可以根據不同的輸入改變其狀態，而這個狀態的轉變則稱為“轉換”。例如，自動販賣機在接收到足夠的硬幣後會轉變為“運作中”狀態，並且根據顧客的選擇發放產品。同理，電梯根據樓層請求改變其動作，也就是透過有限狀態機來達成的。
有限狀態機主要分為兩類：確定性有限狀態機（DFA）和非確定性有限狀態機（NFA）。不論是DFA還是NFA，有限狀態機都能有效地處理預定義的行為。
FSM所描述的功能在許多電子裝置中是不可或缺的，特別是在控制系統中。
例如考慮一個硬幣操作的轉閘。這個轉閘有兩個狀態：上鎖和解鎖。在上鎖狀態下，顧客無法通過，只有在投擲硬幣之後，轉閘才會轉換至解鎖狀態，使顧客得以進入。
在現代的應用中，有限狀態機的應用已延伸至電腦科學、工程學、甚至生物學等領域，不斷促進著科技的進步。
在電腦科學中，有限狀態機常用於建模應用行為、設計數位硬體系統和編寫編譯器等。它們能有效地處理事件驅動的系統，並且允許在特定的輸入條件下做出預定的反應。
另外，FSM還有助於虛擬有限狀態機的構建。這使得開發者能夠更有效率地設計複雜的系統，而不必重新從頭開始設計基礎邏輯。這是因為複雜的操作通常可以被拆解為更簡單的狀態與過渡。
時至今日，這樣的理念已被廣泛應用於各類行業，從交通信號控制系統到生物醫學工程，無所不包。正因如此，有限狀態機在科技的發展中扮演著關鍵角色。
其實無論是處理簡單的開關控制還是複雜的程序運行，有限狀態機的靈活性與簡單明瞭的Traits讓它能夠滿足許多不同的需求。這不禁讓人想，未來的技術進步會不會繼續依賴這種模型，並帶來跨越式的創新呢？
