Wat is de grijze code?
De Gray-code is een type cyclische binaire code die voor het eerst in 1947 is gepatenteerd, maar die pas in het begin van de jaren vijftig de naam Gray-code kreeg in latere patentaanvragen. In het bijzonder is de grijze code een gereflecteerde binaire code, wat betekent dat de laatste cijfers in de tekenreeks hetzelfde kunnen zijn als de beginnummers, maar in omgekeerde volgorde, waardoor het nut van standaard of natuurlijke binaire code kan worden uitgebreid en uitgebreid. Frank Gray, de Bell Labs-onderzoeker voor wie de code is vernoemd, heeft dit specifieke binaire getalsysteem ontwikkeld om de elektromechanische schakelaars te helpen besturen. Tegenwoordig wordt Gray-code gebruikt in verschillende omgevingen, met name digitale communicatie waarbij analoge signalen moeten worden geconverteerd naar digitale media.
Tijdens de vroege ontwikkelingsfasen voor de Gray-code lag de nadruk vooral op de effectievere werking van elektromechanische schakelaars. Mechanische schakelaars die natuurlijke binaire code gebruiken, kunnen moeilijk te lezen zijn in termen van positie. Verschillende schakelaars kunnen van positie veranderen, met gecompliceerde overgangsposities. Afhankelijk van de overgangsfase kan een schakelaar in één positie lezen terwijl deze zich in een overgangsfase bevindt, op weg naar een andere positie. Vermenigvuldigd met meerdere schakelaars, kan een onjuiste aflezing van de schakelaarpositie leiden tot systeembrede fouten en valse informatie.
Als alternatief verandert slechts één schakelaar van positie bij het gebruik van Gray-code, waardoor de mogelijkheid van valse of misleidende positie-informatie wordt geëlimineerd, aangezien slechts één bit tegelijkertijd verandert. Naarmate de ontwikkeling van de Gray-code nog enkele decennia doorging na de eerste introductie van Gray, kwamen er extra applicaties aan het licht. Roterende en optische encoders gebruiken bijvoorbeeld Gray-code omdat elke reeks of positieverandering slechts één bit verschilt. Evenzo gebruikt foutcorrectie voor digitale communicatie, genetische algoritmen en bepaalde soorten kaarten Gray-code, ook vanwege de eigenschap van de bitbitverandering die aan de code is gekoppeld.
Een vergelijkbare gereflecteerde binaire code werd eind 1800 in de telegrafie gebruikt. Nog eerder gebruikten wiskundigen gereflecteerde binaire code om complexe wiskundige vragen of puzzels op te lossen, vergelijkbaar met de Tower of Hanoi en oude Chinese ringpuzzels. Hoewel ze werden gebruikt, waren dergelijke binaire codes niet gestandaardiseerd, gepatenteerd of anderszins als eigendom beschouwd tot het werk van Gray in de late jaren 1940 en vroege jaren 1950. Bell Labs patenteerde bij het gebruik van een vacuümbuisinstrument uitgevonden door Frank Gray het eerste apparaat waarin analoge signalen werden omgezet in gereflecteerde binaire code. In de patentaanvraag van 1953 voor het apparaat, bekend als pulscommunicatiebuis of PCM-buis, heeft Bell Labs voor het eerst officieel naar de grijze code verwezen.