Kas yra pilkasis kodas?

Pilkas kodas yra ciklinio dvejetainio kodo tipas, pirmą kartą užpatentuotas 1947 m., tačiau vėliau pateiktose patentų paraiškose jam suteiktas Gray kodo pavadinimas iki šeštojo dešimtmečio pradžios. Konkrečiai kalbant, kodas yra atspindėtas dvejetainis kodas, o tai reiškia, kad paskutiniai eilutės skaičiai gali būti tokie patys kaip ir pradžios skaičiai, tačiau atvirkštine tvarka, todėl galima remtis ir išplėsti standartinio arba natūralaus dvejetainio kodo naudingumą. Frankas Gray’us, Bell Labs tyrėjas, kurio vardu pavadintas kodas, sukūrė šią konkrečią dvejetainių skaičių sistemą, padedančią valdyti elektromechaninius jungiklius. Šiandien pilkasis kodas naudojamas įvairiose aplinkose, ypač skaitmeninėje komunikacijoje, kur analoginiai signalai turi būti konvertuojami į skaitmenines laikmenas.

Ankstyvosiose kodo kūrimo stadijose daugiausia dėmesio buvo skirta efektyvesniam elektromechaninių jungiklių veikimui. Mechaninius jungiklius, naudojančius natūralų dvejetainį kodą, padėties atžvilgiu gali būti sunku perskaityti. Keli jungikliai gali keisti padėtį vienu metu su sudėtingomis pereinamomis padėtys. Atsižvelgiant į perėjimo fazę, jungiklis gali nuskaityti vienoje padėtyje, kai jis iš tikrųjų yra pereinamojo laikotarpio būsenoje, pakeliui į kitą padėtį. Padauginus iš kelių jungiklių, neteisingai nuskaičius jungiklio padėtį, gali atsirasti visos sistemos klaidų ir klaidinga informacija.

Arba tik vienas jungiklis vienu metu keičia padėtį, kai naudojamas pilkas kodas, o tai pašalina klaidingos ar klaidinančios padėties informacijos galimybę, nes vienu metu keičiasi tik vienas bitas. Kodo kūrimas tęsėsi kelis dešimtmečius po pirminio „Gray“ pristatymo, todėl atsirado papildomų programų. Pavyzdžiui, sukamieji ir optiniai kodavimo įrenginiai naudoja pilkąjį kodą, nes kiekviena seka arba padėties pokytis skiriasi tik vienu bitu. Taip pat skaitmeninio ryšio klaidų taisymas, genetiniai algoritmai ir tam tikrų tipų žemėlapiai naudoja pilkąjį kodą, taip pat dėl ​​su kodu susietos vieno bito pakeitimo savybės.

Panašus atspindėtas dvejetainis kodas buvo naudojamas 1800-ųjų pabaigoje telegrafijoje. Dar anksčiau matematikai naudojo atspindėtą dvejetainį kodą, kad išspręstų sudėtingus matematinius klausimus arba galvosūkius, panašius į Hanojaus bokštą ir senovės Kinijos žiedinius galvosūkius. Nors ir buvo naudojami, tokie dvejetainiai kodai nebuvo standartizuoti, patentuoti ar kitaip laikomi nuosavybės teise iki Grėjaus darbų XX amžiaus ketvirtojo dešimtmečio pabaigoje ir šeštojo dešimtmečio pradžioje. „Bell Labs“, naudodama Franko Grėjaus išrastą vakuuminio vamzdžio instrumentą, užpatentavo pirmąjį įrenginį, kuriame analoginiai signalai buvo konvertuojami į atspindėtą dvejetainį kodą. 1940 m. pateiktoje patento paraiškoje prietaisui, žinomam kaip impulsinio kodo ryšio vamzdis arba PCM vamzdis, Bell Labs pirmą kartą oficialiai nurodė Gray kodą.