Ποιος είναι ο γκρίζος κώδικας;

Ο γκρίζος κώδικας είναι ένας τύπος κυκλικού δυαδικού κώδικα που κατοχυρώνεται για πρώτη φορά το 1947, αλλά δεν έχει δοθεί το όνομα Grey Code μέχρι τις αρχές της δεκαετίας του 1950, στις επόμενες εφαρμογές διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας.Συγκεκριμένα, ο γκρίζος κώδικας είναι ένας ανακλώμενος δυαδικός κώδικας, που σημαίνει ότι οι τελευταίοι αριθμοί στη συμβολοσειρά μπορεί να είναι οι ίδιοι με τους αριθμούς αρχικής, αλλά με αντίστροφη σειρά, επιτρέποντας έτσι την οικοδόμηση και την επέκταση της χρησιμότητας του τυπικού ή φυσικού δυαδικού κώδικα.Ο Frank Gray, ο ερευνητής του Bell Labs για τον οποίο ονομάστηκε ο κώδικας, ανέπτυξε αυτό το συγκεκριμένο δυαδικό αριθμητικό σύστημα για να βοηθήσει στον έλεγχο των ηλεκτρομηχανικών διακοπτών.Σήμερα, ο γκρίζος κώδικας χρησιμοποιείται σε διάφορα περιβάλλοντα, ιδιαίτερα ψηφιακές επικοινωνίες όπου τα αναλογικά σήματα πρέπει να μετατραπούν σε ψηφιακά μέσα..Οι μηχανικοί διακόπτες χρησιμοποιώντας φυσικό δυαδικό κώδικα μπορεί να είναι δύσκολο να διαβαστούν από την άποψη της θέσης.Αρκετοί διακόπτες μπορούν να αλλάξουν τη θέση ταυτόχρονα, με περίπλοκες μεταβατικές θέσεις.Ανάλογα με τη φάση της μετάβασης, ένας διακόπτης μπορεί να διαβάσει σε μία θέση όταν βρίσκεται σε κατάσταση μετάβασης, στο δρόμο του σε άλλη θέση.Πολλαπλασιασμένο με διάφορους διακόπτες, μια λανθασμένη ανάγνωση της θέσης του διακόπτη μπορεί να οδηγήσει σε σφάλματα σε επίπεδο συστήματος και ψευδείς πληροφορίες.

Εναλλακτικά, μόνο ένας διακόπτης αλλάζει τη θέση σε μια εποχή που χρησιμοποιεί γκρίζο κώδικα, ο οποίος εξαλείφει τη δυνατότητα ψευδών ή παραπλανητικών πληροφοριών θέσης, αφού μόνο ένα bit αλλάζει κάθε φορά.Καθώς η ανάπτυξη του γκρίζου κώδικα συνεχίστηκε για αρκετές δεκαετίες μετά την αρχική εισαγωγή του Grays, ήρθε στο φως πρόσθετες εφαρμογές.Για παράδειγμα, οι περιστροφικοί και οπτικοί κωδικοποιητές χρησιμοποιούν γκρίζο κώδικα επειδή κάθε ακολουθία ή αλλαγή στη θέση διαφέρει μόνο με ένα bit.Ομοίως, η διόρθωση σφαλμάτων για την ψηφιακή επικοινωνία, οι γενετικοί αλγόριθμοι και ορισμένοι τύποι χαρτών χρησιμοποιούν γκρίζο κώδικα, επίσης λόγω της ιδιότητας αλλαγής bit που σχετίζεται με τον κώδικα.Ακόμα και νωρίτερα, οι μαθηματικοί χρησιμοποίησαν αντανακλασμένο δυαδικό κώδικα για την επίλυση σύνθετων μαθηματικών ερωτήσεων ή παζλ παρόμοιων με τον πύργο του Ανόι και των αρχαίων παζλ των κινεζικών δαχτυλιδιών.Παρόλο που χρησιμοποιήθηκαν, τέτοιοι δυαδικοί κώδικες δεν ήταν τυποποιημένοι, κατοχυρωμένοι με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας ή με άλλο τρόπο θεωρούνται από την ιδιόκτητη χρήση μέχρι να εργαστούν τα Grays στα τέλη της δεκαετίας του 1940 και στις αρχές της δεκαετίας του 1950.Το Bell Labs, χρησιμοποιώντας ένα όργανο σωλήνα κενού που εφευρέθηκε από τον Frank Gray, κατοχυρώθηκε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας την πρώτη συσκευή στην οποία τα αναλογικά σήματα μετατράπηκαν σε ανακλασμένο δυαδικό κώδικα.Στην εφαρμογή διπλώματος ευρεσιτεχνίας του 1953 για τη συσκευή, γνωστή ως σωλήνας επικοινωνίας κώδικα παλμού ή σωλήνα PCM, τα εργαστήρια Bell αναφέρθηκαν επισήμως ο γκρίζος κωδικός για πρώτη φορά.