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오토마타 이론(Automata Theory)은 계산 기능이 있는 추상 기계와 이 기계를 이용하여 풀 수 있는 문제를 연구하는 분야이다.
이 계산을 할 수 있는 추상 기계를 오토마톤 (Automaton)이라고 한다. 오토마타는 오토마톤의 복수형이다. 즉, 컴퓨터를 추상화한 모델을 오토마톤이라고 볼 수 있다.
오토마타 이론은 컴퓨터 과학과 이산 수학의 한 분야이다.
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