Hva Er Gray-koden?

March 17  by Eliza

The Gray kode er en type syklisk binær kode patentert for første gang i 1947, men ikke gitt navnet Gray kode til tidlig 1950-tallet, i senere patentsøknader. Nærmere bestemt er den Gray-koden en reflektert binær kode, noe som betyr at de siste tall i strengen kan være den samme som i begynnelsen tall, men i motsatt rekkefølge, og dermed gir for å bygge på, og utvider nytten av standard naturlige eller binær kode. Frank Gray, Bell Labs forsker for hvem koden er oppkalt etter, utviklet denne spesielle binære tallsystemet for å kontrollere elektromekaniske brytere. I dag er Gray kode som brukes i en rekke miljøer, særlig digital kommunikasjon hvor analoge signaler må konverteres til digitale medier.

Under de tidlige stadier av utviklingen for Gray kode, var fokuset først og fremst på mer effektiv drift av elektromekaniske brytere. Mekaniske brytere som bruker naturlig binærkode kan være vanskelig å lese i form av posisjon. Flere brytere kan forandre stilling på en gang, med kompliserte overgangsstillinger. Avhengig av fasen av overgangen, kan en bryter les i en stilling når det faktisk er i en tilstand av overgangen, på sin vei til en annen posisjon. Multiplisert med flere brytere, kan en feil lesing av bryterstilling resultere i systemomfattende feil og falsk informasjon.

Alternativt endres kun en bryterposisjon om gangen ved bruk av Gray-kode, som eliminerer muligheten for falsk eller villedende posisjonsinformasjon, siden bare en bit endringer om gangen. Som utviklingen av Gray kode fortsatte i flere tiår etter Gray innledende introduksjon, tilleggsapplikasjoner kom frem i lyset. For eksempel, roterende og optiske kodere bruke Gray kode fordi hver sekvens eller endring i stilling avviker med bare en bit. Likeledes, feilretting for digital kommunikasjon, genetiske algoritmer, og visse typer kart bruke Gray kode, også på grunn av den eneste bit endring eiendom sammen med koden.

En lignende reflektert binærkoden ble brukt på 1800-tallet i telegrafi. Enda tidligere, matematikere brukt reflektert binær kode for å løse komplekse matematiske spørsmål eller gåter som ligner på Tower of Hanoi og gamle kinesiske ring gåter. Selv brukte ble slike binære koder ikke standardisert, patentert, eller på annen måte anses av proprietær bruk inntil Gray arbeid på 1940-tallet og tidlig på 1950-tallet. Bell Labs, i å bruke et vakuumrør instrument oppfunnet av Frank Gray, patenterte den første enheten der analoge signalene ble konvertert til reflektert binærkode. I 1953 patentsøknad for enheten, kjent som pulskodekommunikasjon tube eller PCM tube, Bell Labs refererte Gray kode offisielt for første gang.