Технические устройства дискретного действия для переработки информации лежат в основе вычислительных машин, автоматических устройств для управления объектами в системах регулирования и управления и др.
Состояние объекта характеризуется перечнем (обычно статическим) всех свойств данного объекта и текущими (обычно динамическими) значениями каждого из этих свойств.
Наличие внутреннего состояния объектов означает, что порядок выполнения операций имеет существенное значение. Для таких объектов временной порядок существен, и наилучшим способом их формального описания является конечный автомат.
Система представляется в виде автомата, перерабатывающего дискретно поступающую информацию, и меняющего свое внутреннее состояние лишь в дискретные моменты времени.
Автоматы - дискретные системы, обладающие свойством стационарности.
Автоматные модели используются для анализа функционирования и проектирования отдельных узлов вычислительных систем, для разработки программного обеспечения, а также могут быть использованы при создании моделей в других областях техники, биологии, медицины и пр.
Автомат представляют как некоторое устройство («черный ящик»), имеющее конечное число входных и выходных каналов и некоторое множество внутренних состояний, на которое поступают внешние воздействия (входные сигналы), изменяющие внутреннее состояние автомата, причём реакция автомата на каждое воздействие (выходной сигнал автомата) зависит, как от конкретного значения воздействия, так и от состояния автомата.
Стохастические объекты (при описании которых учитываются случайные факторы), функционирующие в дискретном времени представляются как вероятностные автоматы. Функция переходов вероятностного автомата определяет не одно конкретное состояние, а распределение вероятностей на множестве состояний (автомат со случайными переходами), а функции выходов – распределение вероятностей на множестве выходных сигналов (автомат со случайными выходами).