FSM

1. 미크로네시아 연방 (Federated States of Micronesia) 의 국가 코드2. 날아다니는 스파게티 괴물 (Flying Spaghetti Monster) 의 줄임말3. 자유 언론 운동 (Free Speech Movement)4. 유한 상태 기계 (Finite State Machine)

4.1. 예시: CPU

5. 폴란드의 없어진 자동차 브랜드

1. 미크로네시아 연방 (Federated States of Micronesia) 의 국가 코드

자세한 내용은 미크로네시아 연방 문서 참고하십시오.

2. 날아다니는 스파게티 괴물 (Flying Spaghetti Monster) 의 줄임말

자세한 내용은 날아다니는 스파게티 괴물 문서 참고하십시오.

3. 자유 언론 운동 (Free Speech Movement)

미국 UC 버클리에서 시작된 언론의 자유 운동. 베트남전 당시 언론과 speech에 대한 통제에 대한 반발로, Mario Savio의 주도로 이루어졌다. 현재 UC 버클리에서는 이 일을 기념하는 까페가 도서관 내에 있다.

4. 유한 상태 기계 (Finite State Machine)

'''이론 컴퓨터 과학 {{{#!wiki style="display: inline-block; font-family:Times New Roman, serif;font-style:italic"'''
{{{#!wiki style="margin: 0 -10px -5px; min-height: calc(1.5em + 5px)" {{{#!folding [ 펼치기 · 접기 ] {{{#!wiki style="margin: -5px -1px -11px"	<colbgcolor=#a36> 이론
기본 대상	수학기초론{수리논리학(논리 연산) · 계산 가능성 이론 · 범주론 · 집합론} · 이산수학(그래프 이론) · 수치해석학 · 확률론 및 통계학 · 선형대수학
다루는 대상과 주요 토픽
계산 가능성 이론	재귀함수 · 튜링 머신 · 람다대수 · 처치-튜링 명제 · 바쁜 비버
오토마타 이론	#s-4 · 푸시다운 · 튜링 머신(폰노이만 구조) · 정규 표현식 · 콘웨이의 생명 게임 · 형식언어
계산 복잡도 이론	점근 표기법 · 튜링 기계^^{고전, 양자, 비결정론적, 병렬 임의접근 기계}^ · 알고리즘 · 자료구조 · 알고리즘 패러다임(그리디 알고리즘, 동적 계획법)
정보이론	데이터 압축(무손실 압축 포맷 · 손실 압축 포맷) · 채널 코딩(채널 용량) · 알고리즘 정보 이론(AIT) · 양자정보과학
프로그래밍 언어이론	프로그래밍 언어(함수형 언어 · 객체 지향 프로그래밍 · 증명보조기) · 메타 프로그래밍 · 유형 이론 · 프로그래밍 언어 의미론 · 파싱 · 컴파일러 이론
주요 알고리즘 및 자료구조
기초	정렬 알고리즘 · 순서도 · 탐색 알고리즘
추상적 자료형 및 구현	배열^^벡터^ · 리스트^^{연결 리스트}^ · 셋(set)^^{레드-블랙 트리, B-트리}^ · 우선순위 큐^^{힙, 피보나치 힙}^
수학적 최적화	조합 최적화	외판원 순회 문제 · 담금질 기법 · 유전 알고리즘 · 기계학습
	볼록 최적화	내부점 방법 · 경사하강법
	선형계획법	심플렉스법
계산 수론 및 암호학	밀러-라빈 소수판별법 · Pollard-rho 알고리즘 · 쇼어 알고리즘 · LLL 알고리즘 · 해시(MD5 · 암호화폐 · 사전 공격(레인보우 테이블) · SHA) · 양자 암호
	대칭키 암호화 방식	블록 암호 알고리즘(AES · ARIA · LEA · Camellia) · 스트림 암호 알고리즘(RC4)
	공개키 암호화 방식	공개키 암호 알고리즘(타원 곡선 암호 · RSA) · 신원 기반 암호 알고리즘(SM9)
계산기하학	볼록 껍질 · 들로네 삼각분할 및 보로노이 도형^^{Fortune의 line-sweeping 알고리즘}^ · 범위 탐색^^{vp-tree, R-tree}^ · k-NN
그래프 이론	탐색^^{BFS, DFS, 다익스트라 알고리즘, A* 알고리즘}^ · 에드몬드-카프 · 크루스칼 알고리즘 · 위상 정렬 · 네트워크 이론
정리
정지 문제^{대각선 논법} · 암달의 법칙 · P-NP 문제^미해결 · 콜라츠 추측^미해결
틀:이산수학 · 틀:수학기초론 · 틀:컴퓨터공학			}}}}}}}}}

컴퓨터 과학에서 유한 상태 기계(Finite State Machine, FSM)는 컴퓨터의 동작을 모델링하는 데 사용되는 수학적 모델이다. FSM은 유한한 개수의 상태를 가지며, 각 상태에서 특정 동작을 수행하고, 특정 조건에 따라 다른 상태로 전이하도록 설계된다. 순서도와 유사한 부분이 있지만, FSM은 시작(start) 상태는 있어도 끝(end) 상태는 존재하지 않는다는 점이 특징이다.

FSM의 주요 개념은 다음과 같다.

상태: 어떤 동작을 하는지 또는 어떤 상황에 처해 있는지를 나타내는 표현
전이: 어떤 상태에서 다른 상태로 변화하는 과정
입력: 외부에서 인가되는 신호 또는 데이터
출력: 특정 상태에서 생성되는 신호 또는 데이터

FSM의 상태 수가 과도하게 많으면, 메모리 사용량이 증가하고 설계가 복잡해질 수 있다. 따라서 상태 수를 최소화하고, 상태를 효율적으로 할당하는 것이 중요하다. Implication chart와 같은 방법을 활용하여 불필요한 상태를 줄이고, one-hot 인코딩과 같은 기법을 통해 상태를 효율적으로 할당 할 수 있다.

이론상 FSM은 동작 방식에 따라 무어(Moore) FSM과 밀리(Mealy) FSM으로 나뉜다. 밀리 FSM은 상태와 입력에 의해 출력이 결정되며, 무어 FSM은 상태만으로 출력이 결정된다.

컴퓨터공학에서는 FSM을 명령어, 메모리 등 구체적인 기술과 관련지어 실제 컴퓨터에 적용하는 데 초점을 맞춘다. 반면 오토마타 이론에서는 FSM을 기술적 요소와 독립된 순수한 수학적 모델로 다룬. 이 두 관점은 서로 접근 방식은 다르지만, 수학적으로 동일한 구조를 공유한다.

4.1. 예시: CPU

CPU는 대표적인 FSM의 예시이다. 예를 들어서, MIPS 아키텍처로 설계된 멀티 사이클 CPU는 fetch(명령어 읽기), decode(명령어 해석), execute(명령어 실행), memory access(메모리 접근), writeback(쓰기)와 같이 5개의 상태로 구성된 FSM으로 다양한 명령어를 수행하고 컴퓨터를 제어한다. CPU의 상세한 동작 원리는 CPU/구조와 원리 문서를 참고하자.

fetch 상태: 메모리에서 명령어를 가져옴

다음 상태: decode 상태로 전이됨

decode 상태: 명령어를 해석하고, 필요시 분기 처리를 위한 주소를 계산함

다음 상태: execute 상태로 전이됨

. execute 상태: ALU를 사용하여 연산을 수행하거나 주소를 계산함

다음 상태: decode 상태에서 명령어 해석 결과에 따라서 수행할 연산과 전이될 상태가 달라짐

R타입 명령어: ALU 연산 결과를 레지스터에 쓴 후 writeback 상태로 전이됨
J타입 명령어: 점프 주소로 이동 후 fetch 상태로 돌아감
LOAD 명령어: 메모리 주소 계산 후 memory access 상태로 전이됨

memory access 상태: 명령어 해석 결과에 따라서 메모리에 데이터를 읽거나 씀

다음 상태: writeback 상태로 전이됨

writeback 상태: 연산 결과나 데이터를 레지스터에 저장함

다음 상태: fetch 상태로 돌아감

앞서 CPU의 동작을 간단히 FSM으로 설명했지만, 실제 MIPS는 다양한 명령어를 지원하기 때문에 내부 동작은 훨씬 복잡하다. 그럼에도 불구하고 CPU는 기본적으로 FSM으로 설계할 수 있으며, 각 명령어를 처리하기 위한 상태를 정의하고 이들 상태 간의 전이를 통해 명령어 실행 과정을 제어한다.