Quel est le code gris?
Le code Gray est un type de code binaire cyclique breveté pour la première fois en 1947, mais n'a pas reçu le nom de code Gray avant le début des années 1950 dans les demandes de brevet ultérieures. Plus précisément, le code Gray est un code binaire réfléchi, ce qui signifie que les derniers numéros de la chaîne peuvent être identiques aux numéros de début, mais dans l’ordre inverse, ce qui permet de renforcer et d’élargir l’utilité du code binaire standard ou naturel. Frank Gray, le chercheur des Bell Labs pour lequel le code a été nommé, a mis au point ce système de numération binaire particulier pour faciliter le contrôle des commutateurs électromécaniques. Aujourd'hui, le code Gray est utilisé dans divers environnements, notamment les communications numériques, où les signaux analogiques doivent être convertis en supports numériques.
Au tout début du développement du code Gray, l’accent était mis principalement sur le fonctionnement plus efficace des commutateurs électromécaniques. Les commutateurs mécaniques utilisant un code binaire naturel peuvent être difficiles à lire en termes de position. Plusieurs commutateurs peuvent changer de position en même temps, avec des positions de transition compliquées. En fonction de la phase de transition, un commutateur peut lire dans une position alors qu’il se trouve dans un état de transition et se diriger vers une autre position. Multiplié par plusieurs commutateurs, une lecture incorrecte de la position du commutateur peut entraîner des erreurs au niveau du système et de fausses informations.
Alternativement, un seul commutateur change de position à la fois lors de l'utilisation du code Gray, ce qui élimine la possibilité d'informations de position fausses ou trompeuses, car un seul bit change à la fois. Alors que le développement du code Gray se poursuivait plusieurs décennies après son introduction, de nouvelles applications sont apparues. Par exemple, les codeurs rotatifs et optiques utilisent le code Gray, car chaque séquence ou changement de position ne diffère que d'un bit. De même, la correction d'erreur pour la communication numérique, les algorithmes génétiques et certains types de cartes utilise le code Gray, également en raison de la propriété de changement de bit unique associée au code.
Un code binaire réfléchi similaire a été utilisé à la fin des années 1800 en télégraphie. Même plus tôt, les mathématiciens utilisaient un code binaire réfléchi pour résoudre des questions mathématiques complexes ou des énigmes similaires à celles de la Tour de Hanoi et des énigmes classiques en anneau chinois. Bien qu'ils aient été utilisés, ces codes binaires n'étaient pas standardisés, brevetés ou considérés comme ayant un usage exclusif jusqu'au travail de Gray jusqu'à la fin des années 1940 et au début des années 1950. Les laboratoires Bell, utilisant un instrument à tube à vide inventé par Frank Gray, ont breveté le premier appareil dans lequel les signaux analogiques étaient convertis en code binaire réfléchi. Dans la demande de brevet de 1953 concernant le dispositif, connue sous le nom de tube de communication à code pulsé ou tube PCM, les laboratoires Bell Labs ont officiellement fait référence au code Gray.