¿Qué es el código gris?

El código Gray es un tipo de código binario cíclico patentado por primera vez en 1947, pero no recibió el nombre de código Gray hasta principios de la década de 1950, en solicitudes de patentes posteriores. Específicamente, el código Gray es un código binario reflejado, lo que significa que los últimos números en la cadena pueden ser los mismos que los números iniciales, pero en orden inverso, lo que permite construir y ampliar la utilidad del código binario estándar o natural. Frank Gray, el investigador de Bell Labs para el que lleva el nombre del código, desarrolló este particular sistema de numeración binaria para ayudar a controlar los interruptores electromecánicos. Hoy en día, el código Gray se utiliza en una variedad de entornos, particularmente en comunicaciones digitales donde las señales analógicas deben convertirse a medios digitales.

Durante las primeras etapas de desarrollo del código Gray, el enfoque se centró principalmente en la operación más efectiva de los interruptores electromecánicos. Los interruptores mecánicos que usan código binario natural pueden ser difíciles de leer en términos de posición. Varios interruptores pueden cambiar de posición a la vez, con posiciones de transición complicadas. Dependiendo de la fase de transición, un interruptor puede leer en una posición cuando realmente está en un estado de transición, en su camino a otra posición. Multiplicado por varios interruptores, una lectura incorrecta de la posición del interruptor puede provocar errores en todo el sistema e información falsa.

Alternativamente, solo un interruptor cambia de posición a la vez cuando usa el código Gray, lo que elimina la posibilidad de información de posición falsa o engañosa, ya que solo un bit cambia a la vez. A medida que el desarrollo del código Gray continuó durante varias décadas después de la introducción inicial de Gray, salieron a la luz aplicaciones adicionales. Por ejemplo, los codificadores rotativos y ópticos utilizan el código Gray porque cada secuencia o cambio de posición difiere solo en un bit. Del mismo modo, la corrección de errores para la comunicación digital, los algoritmos genéticos y ciertos tipos de mapas utilizan el código Gray, también debido a la propiedad de cambio de bit único asociada con el código.

Un código binario reflejado similar se utilizó a finales de 1800 en telegrafía. Incluso antes, los matemáticos usaron códigos binarios reflejados para resolver preguntas o acertijos matemáticos complejos similares a la Torre de Hanoi y los antiguos rompecabezas chinos. Aunque se usaron, dichos códigos binarios no se estandarizaron, patentaron ni se consideraron de uso exclusivo hasta el trabajo de Gray a fines de la década de 1940 y principios de la década de 1950. Bell Labs, al usar un instrumento de tubo de vacío inventado por Frank Gray, patentó el primer dispositivo en el que las señales analógicas se convirtieron en código binario reflejado. En la solicitud de patente de 1953 para el dispositivo, conocido como tubo de comunicación por código de pulso o tubo PCM, Bell Labs hizo referencia oficial al código Gray por primera vez.