State   상태, 스테이트

1. 상태 이란?

  ※ 과학 전 분야에 걸쳐 핵심전인 개념임
     - 현재의 정보를 바탕으로 시스템의 과거 이력을 요약하고, 
     - 미래의 거동을 예측 가능케 하는 요소

  ㅇ [일반]  시스템 상태
     - 계(系,System)의 거동(동작상태)을 규정하는 최소 개의 변수들의 모임  :  (최소 정보량)
        . 시스템 동작을 결정하기에 충분한 최소개 상태변수들의 집합 
           .. 예) {x1(t),x2(t),...,xn(t)}

     - 또한, '인과율'의 요약  :  물리계의 출력은, 현재 및 과거 입력에 만 영향을 받음
        . 상태는, 시스템에 가해진 과거의 모든 입력 결과를 함축하고 있음
        . 따라서, 과거의 모든 데이터를 보관할 필요 없이, 오직 '현재 상태'와 '입력' 만 알면,
        . 시스템의 미래를 완벽하게 계산 가능함


  ㅇ [역학]  역학적 상태
     - 고전 역학  :  입자의 위치(x)와 운동량(p)이라는 확정적인 값으로 상태를 정의
        . 동역학적 상태  :  위치 x(t),운동량 p(t) 또는 속도 v(t)에 의해 규정함
           .. 미분방정식(운동방정식),초기조건(위치,속도)에 의해 미래를 완전 묘사 가능
        . 열역학적 상태  :  일련의 열역학적 변수(상태량)들로 규정함    ☞ 열역학적 상태량 참조
           .. 에너지,질량,체적,밀도,압력,온도,길이 등

        . 한편, 고체,액체,기체 등 상태 구분 용어는,                 ☞ 상(相) 참조
           .. 표,그림의 일종인 열역학 상태도에 의해 표현 가능

     - 양자 역학  :  관측 전까지는 중첩된 상태로 존재하며, 이를 파동함수라는 확률적 도구로 정의          
        . 미시적 양자 상태 : 파동함수 Ψ(r,t)
           .. 파동함수 Ψ(r,t)에 의해 상태를 확률적으로 완전 묘사 가능
        . [참고]  ☞ 상태 상태수 상태밀도 상태분포 상태점유수 비교


  ㅇ [순서논리회로]  플립플롭 기억 상태 (논리 상태)
     - 메모리(기억성) 있는 순서논리회로에서 플립플롭이 기억하고있는 상태
        . 순서논리회로는 입력과 현재 상태에 의해 출력과 다음 상태가 결정되는 논리회로
           .. 즉, 외부 입력뿐만 아니라 내부의 현재 상태가 다음 동작을 결정하는 핵심 변수가 됨
          
        . 이는, 표,그림의 일종인 상태표, 상태도(상태천이도)에 의해 표현 가능


  ㅇ [프로토콜/분산처리]  상태 비보존형 및 상태 보존형 프로토콜
     - 상태 없는 프로토콜 (Stateless Protocol)   :  이전 상태를 기억 못함   (HTTP 등)
        . 상태 없는 서버 모델 : 서버가 클라이언트 내 어플리케이션 상태를 관리하지 않는 모델
           .. 例) 웹(World Wide Web) 
           .. (단, 쿠키 기능에 의해 서버측에서 클라이언트 상태를 관리 가능)
     - 상태 보존형 프로토콜 (Stateful Protocol)  :  상태를 계속 기억 유지함 (TCP 등)
        . ☞ TCP 상태(TCP 연결 설정, TCP 연결 종료) 등 참조


  ㅇ [제어이론]  (상태 제어와 관련된 용어)
     - 시스템 변수 : 시스템 내의 모든 동적인 변수 (입력, 출력, 내부 변수 포함)
     - 상태 변수 : 시스템의 동적 거동을 완전히 나타낼 수 있는 최소한의 변수들
     - 상태 벡터 : 상태 변수들을 성분으로 가지는 열 벡터 (column vector)
     - 상태 방정식 : 상태 변수들의 1계 연립 미분방정식 표현
     - 위상 변수 : 각각의 상태변수 사이의 관계가 1차 미분으로 정의되는 형태
     - 상태 공간 : 제어시스템 내 상태 변수들이 생성하는(나타내는) 공간
     - 상태 공간 기법 : 입력,출력,상태 변수들의 1계 연립 미분방정식에 의한 수학적 모델링 기법
        . 기존의 전달함수 모델은 입력과 출력 간의 관계(외부 거동)만 다루었으나,
        . 상태 공간 기법은 시스템 내부의 동적인 변화까지 들여다볼 수 있게 하여,
        . 현대 제어 이론의 기초가 됨
     - 상태 귀환 : 상태 변수들에 이득 정수들을 곱하여 입력측에 귀환시키는 제어 방법
     - 가제어성 : 유한 시간 내 입력을 가하여, 임의의 초기 상태를 원하는 최종 상태로 변화 가능
     - 가관측성 : 유한 시간 내 출력을 관측하여, 이전 어떤 시간의 상태 변수 값을 완전히 파악 가능