Code

Im Kommunikation und Informationsverarbeitung, Code ist ein System von Regeln zum Konvertieren Information-so wie ein Buchstabe, Wort, Ton, Bild, oder Geste- manchmal eine andere Form, manchmal verkürzt oder Geheimnis, für die Kommunikation durch a Kommunikationskanal oder Speicherung in a Speichermedium. Ein frühes Beispiel ist eine Erfindung von Sprache, was eine Person ermöglichte, durch Rede, um zu kommunizieren, was sie dachten, sahen, gehört oder anderen gefühlt haben. Sprache begrenzt jedoch den Kommunikationsbereich zu der Entfernung, die eine Stimme tragen kann, und beschränkt das Publikum auf die Anwesenden, wenn die Rede ausgesprochen wird. Die Erfindung von Schreiben, was die gesprochene Sprache in konvertierte in visuell Symboleerweiterte den Kommunikationsbereich über den Raum und über den Raum und die Zeit.

Der Prozess von Codierung Konvertiert Informationen von a Quelle in Symbole für Kommunikation oder Speicher. Dekodierung ist der umgekehrte Prozess, der Code -Symbole wieder in eine Form konvertieren, die der Empfänger versteht, z. B. Englisch oder/und Spanisch.

Ein Grund für die Codierung ist die Kommunikation an Orten, an denen gewöhnlich einfache Sprache, gesprochen oder geschrieben, ist schwierig oder unmöglich. Zum Beispiel, Semaphor, wo die Konfiguration von Flaggen von einem Signalgebern oder den Armen von a gehalten Semaphore Tower codiert Teile der Nachricht, normalerweise einzelne Buchstaben und Zahlen. Eine andere Person, die eine große Entfernung entfernt ist, kann die Flaggen interpretieren und die gesendeten Wörter reproduzieren.

Theorie

Im Informationstheorie und Informatik, ein Code wird normalerweise als als als angesehen Algorithmus das repräsentiert sich einzigartig Symbole von einer Quelle Alphabet, durch codiert Saiten, die sich in einem anderen Zielalphabet befinden können. Eine Erweiterung des Codes zur Darstellung von Sequenzen von Symbolen über das Quellalphabet wird durch Verkettung der codierten Zeichenfolgen erhalten.

Bevor Sie eine mathematisch genaue Definition geben, ist dies ein kurzes Beispiel. Die Zuordnung

ist ein Code, dessen Quellalphabet der Satz ist und dessen Zielalphabet das Set ist . Unter Verwendung der Erweiterung des Code kann der codierte Zeichenfolge 0011001 in Codewors als 0 011 0 01 gruppiert werden, und diese können wiederum in die Abfolge von Quellsymbolen dekodiert werden ein Taxi.

Verwenden von Begriffen von Formale SprachtheorieDie genaue mathematische Definition dieses Konzepts lautet wie folgt: Lets und T zwei endliche Sätze, die als Quelle und Ziel bezeichnet werden Alphabete, beziehungsweise. EIN Code ist ein Gesamtfunktion Zuordnen jedes Symbols von s zu a Sequenz von Symbolen über T. die Verlängerung von , ist ein Homomorphismus von hinein , die auf natürliche Weise jede Sequenz von Quellsymbolen auf eine Abfolge von Zielsymbolen bildet.

Codes mit variabler Länge

In diesem Abschnitt betrachten wir Codes, die jedes Quell (klare Text) durch a codieren Codewort aus einem Wörterbuch, und Verkettung von solchen Codewörtern geben uns eine codierte Zeichenfolge. Codes variabler Länge sind besonders nützlich, wenn klare Textzeichen unterschiedliche Wahrscheinlichkeiten haben. siehe auch Entropie -Codierung.

A Präfixcode ist ein Code mit der "Präfixeigenschaft": Es gibt kein gültiges Codewort im System, das a ist Präfix (Start) eines anderen gültigen Codeworts im Set. Huffman -Codierung ist der bekannteste Algorithmus für die Ableitung von Präfixcodes. Präfixcodes werden weithin als "Huffman -Codes" bezeichnet, selbst wenn der Code nicht von einem Huffman -Algorithmus erzeugt wurde. Andere Beispiele für Präfixcodes sind Landesanrufcodes, das Land und der Verlag Teile von ISBNSund die sekundären Synchronisationscodes, die in der verwendet werden UMTS WCDMA 3G Wireless Standard.

Die Ungleichheit von Kraft charakterisiert die Sätze der Codewortlängen, die in einem Präfixcode möglich sind. Praktisch ein einzigartig dekodierbares Eins-zu-viele-Code, nicht unbedingt ein Präfix, muss Krafts Ungleichheit erfüllen.

Fehlerkorrigierende Codes

Codes können auch verwendet werden, um Daten in gewisser Weise resistenter gegen Fehler bei der Übertragung oder Speicherung darzustellen. Das sogenannte Fehlerkorrekturcode Arbeiten durch sorgfältig gefertigte Redundanz in gespeicherte (oder übertragene) Daten. Beispiele beinhalten Hamming -Codes, Reed -Solomon, Reed -Müller, Walsh -Hadamard, Bose -Chaudhuri -Hochquenghem, Turbo, Golay, Goppa, Paritätsprüfung mit niedriger Dichte, und Raum -Zeit -Codes. Fehlererkennungscodes können zum Erkennen optimiert werden Burst -Fehler, oder Zufällige Fehler.

Beispiele

Codes in der Kommunikation, die für Kürze verwendet wird

Ein Kabelcode ersetzt Wörter (z. Schiff oder Rechnung) mit kürzeren Wörtern, damit die gleichen Informationen mit weniger gesendet werden können Figurenschneller und weniger teuer.

Codes können für die Kürze verwendet werden. Wann Telegraph Nachrichten waren der Stand der Technik in der schnellen Fernkommunikation, ausführliche Systeme von Kommerzielle Codes Das wurden komplette Phrasen in einzelne Münder (üblicherweise fünfminütige Gruppen) entwickelt, so dass Telegraphen mit solchen "Wörtern" vertraut wurden Byoxo ("Versuchen Sie, aus unserem Deal herauszuweben?"), Louy ("Warum beantworte Sie meine Frage nicht?"), BMULD ("Du bist ein Stinktier!") Oder Ayylu ("Nicht klar codiert, wiederholen Sie klarer."). Codewörter wurden aus verschiedenen Gründen ausgewählt: Länge, Aussagebarkeitusw. wurden ausgewählt, um den wahrgenommenen Bedürfnissen zu entsprechen: kommerzielle Verhandlungen, militärische Begriffe für militärische Codes, diplomatische Begriffe für diplomatische Codes, alle Vorgänge für Spionagecodes. Codebücher und Codebücherverlage vermehrten sich, einschließlich eines Laufs als Front für den Amerikaner Schwarze Kammer betrieben von Herbert Yardley zwischen dem ersten und zweiten Weltkriegen. Der Zweck der meisten dieser Codes bestand darin, die Kabelkosten zu sparen. Die Verwendung von Datencodierung für Datenkompression vor der Computer -Ära; Ein frühes Beispiel ist der Telegraph Morse-Code Wo mehr verwendete Charaktere kürzere Darstellungen haben. Techniken wie Huffman -Codierung werden jetzt von computergestütztem Gebrauch verwendet Algorithmen Um große Datendateien in ein kompakteren Formular für Speicher oder Übertragung zu komprimieren.

Charaktercodierungen

Zeichenkodierungen sind Darstellungen von Textdaten. Eine bestimmte Charaktercodierung kann einem bestimmten Zeichensatz (der Sammlung von Zeichen, die es darstellen kann) zugeordnet werden, obwohl einige Zeichensätze mehrere Zeichenkodierungen aufweisen und umgekehrt. Charaktercodierungen können nach der Anzahl der Bytes, die zur Darstellung eines einzelnen Zeichens erforderlich sind Multibyte (auch breit bezeichnet) Codierungen und variable Breite (auch als variable Länge bezeichnet) Codierungen. Die frühesten Charakter-Codierungen waren Single-Byte, das bekannteste Beispiel ist ASCII. ASCII bleibt heute in der Verwendung, zum Beispiel in HTTP -Header. Single-Byte-Codierungen können jedoch keine Zeichensätze mit mehr als 256 Zeichen modellieren. Skripte, die große Zeichensätze erfordern, z. Chinesisch, Japanisch und Koreanisch muss mit Multibyte -Codierungen dargestellt werden. Frühe Multibyte-Codierungen waren feste Länge, was bedeutet, dass zwar jedes Zeichen durch mehr als ein Byte dargestellt wurde, alle Zeichen dieselbe Anzahl von Bytes ("Wortlänge") verwendeten, was sie zum Dekodieren mit einer Nachschlagentabelle geeignet machte. Die endgültige Gruppe, Codings mit variabler Breite, ist eine Untergruppe von Multibyte-Codierungen. Diese verwenden komplexere Codierungs- und Dekodierungslogik, um große Zeichensätze effizient darzustellen, während die Darstellungen von häufiger verwendeten Zeichen kürzer oder die Rückwärtskompatibilitätseigenschaften beibehalten. Diese Gruppe beinhaltet UTF-8, eine Codierung der Unicode Zeichensatz; UTF-8 ist die häufigste Codierung von Textmedien im Internet.

Genetischer Code

Biologisch Organismen enthalten genetisches Material, das zur Kontrolle ihrer Funktion und Entwicklung verwendet wird. Das ist DNA, die Einheiten enthält, die benannt sind Gene aus denen Messenger -RNA ist abgleitet. Dies wiederum produziert Proteine durch ein genetischer Code in denen eine Reihe von Tripletts (Codons) von vier möglich Nukleotide kann in eine von zwanzig möglichen übersetzt werden Aminosäuren. Eine Sequenz von Codons führt zu einer entsprechenden Sequenz von Aminosäuren, die ein Proteinmolekül bilden; eine Art von Codon genannt a Stop Codon signalisiert das Ende der Sequenz.

Gödel Code

Im Mathematik, a Gödel Code war die Grundlage für den Beweis von Gödel's Unvollständigkeitstheorem. Hier war die Idee zu kartieren Mathematische Notation zu einem natürliche Zahl (Verwendung einer Gödel -Nummerierung).

Sonstiges

Es gibt Codes mit Farben wie Ampeln, das Farbcode verwendet, um den nominalen Wert der zu markieren elektrische Widerstände oder die der Trashcans, die bestimmten Arten von Müll (Papier, Glas, organischer usw.) gewidmet sind.

Im Marketing, Coupon Codes können beim Kauf eines Produkts von einem (üblichen Internet-) Einzelhändler für einen finanziellen Rabatt oder Rabatt verwendet werden.

In militärischen Umgebungen spezifische Klänge mit dem Kornett werden für verschiedene Verwendungen verwendet: einige Momente des Tages markieren, der Infanterie auf dem Schlachtfeld usw. zu befehlen, usw.

Kommunikationssysteme für sensorische Beeinträchtigungen wie z. Zeichensprache für Gehörlosen und Blindenschrift für Blinde basieren auf Bewegung oder taktilen Codes.

Musikzahlen sind die häufigste Art zu codieren Musik.

Spezifische Spiele haben ihre eigenen Codesysteme, um die Übereinstimmungen aufzuzeichnen, z. Schachnotation.

Kryptographie

In dem Geschichte der Kryptographie, Codes waren einst üblich, die Vertraulichkeit der Kommunikation zu gewährleisten, allerdings Chiffren werden jetzt stattdessen verwendet.

Geheime Codes, die die wirklichen Botschaften von ernsthaft (hauptsächlich von schwerwiegend) verdecken sollen Spionage Im Militär, Diplomatie, Geschäft usw.) bis trivial (Romantik, Spiele) können jede Art von fantasievoller Codierung sein: Blumen, Spielkarten, Kleidung, Fans, Hüte, Melodien, Vögel usw., in denen die einzige Anforderung die Vorversion der Bedeutung sowohl des Absenderes als auch des Empfängers ist.

Andere Beispiele

Weitere Beispiele für die Codierung sind:

  • Codierung (in Erkenntnis) - Ein grundlegender Wahrnehmungsprozess zur Interpretation eingehender Reize; Technisch gesehen handelt es sich um einen komplexen, mehrstufigen Prozess der Umwandlung relativ objektiver sensorischer Eingaben (z. B. Licht, Schall) in eine subjektiv aussagekräftige Erfahrung.
  • A Inhaltsformat - Ein bestimmtes Codierungsformat zum Konvertieren eines bestimmten Typs von Daten zu Information.
  • Textcodierung verwendet a Auszeichnungssprache Markieren Sie die Struktur und andere Merkmale eines Textes, um die Verarbeitung durch Computer zu erleichtern. (Siehe auch Textcodierungsinitiative.))
  • Semantikkodierung der formalen Sprache a informelle Sprache B ist eine Methode zur Darstellung aller Begriffe (z. B. Programme oder Beschreibungen) der Sprache A Verwenden von Sprache B.
  • Datenkompression verwandelt ein Signal in einen Code, der für optimiert ist Übertragung oder Lagerung, im Allgemeinen mit a Codec.
  • Neuronale Kodierung - Die Art und Weise, in der Informationen in dargestellt werden Neuronen.
  • Speichercodierung - Der Prozess der Umwandlung von Empfindungen in Erinnerungen.
  • Fernsehkodierung: Ntsc, KUMPEL und Secam

Weitere Beispiele für die Dekodierung sind:

  • Decodierung (Informatik)
  • Decodierungsmethoden, Methoden in der Kommunikationstheorie zur Dekodierung von Codewuren, die über einen lauten Kanal gesendet werden
  • Digitale Signalverarbeitung, die Untersuchung von Signalen in einer digitalen Darstellung und den Verarbeitungsmethoden dieser Signale
  • Digital-Analog-Wandlerdie Verwendung des Analogkreislaufs für Dekodierungsvorgänge
  • Wortdecodierung, die Verwendung von Phonik Um Druckmuster zu entschlüsseln und sie in die Klänge der Sprache zu übersetzen

Codes und Akronyme

Akronyme und Abkürzungen können in gewissem Sinne als Codes betrachtet werden Sprachen und Schreibsysteme sind Codes für menschliches Denken.

Flughafencodes der Internationalen Luftverkehrsvereinigung sind Drei-Buchstaben-Codes, die zur Festlegung von Flughäfen verwendet und für verwendet werden Bag -Tags. Stationscodes werden ähnlich auf Eisenbahnen verwendet, sind aber normalerweise national, sodass der gleiche Code für verschiedene Stationen verwendet werden kann, wenn sie sich in verschiedenen Ländern befinden.

Gelegentlich erreicht ein Codewort eine unabhängige Existenz (und Bedeutung), während der ursprüngliche äquivalente Satz vergessen wird oder zumindest nicht mehr die genaue Bedeutung hat, die dem Codewort zugeschrieben wird. Zum Beispiel wurde '30' in großer Bedeutung in Journalismus "Ende der Geschichte" zu bedeuten und in verwendet wurde in Andere Kontexte um "das Ende" zu bedeuten.[1] [2]

Siehe auch

Verweise

  1. ^ Kogan, Hadass "Warum nicht 29", warum " Archiviert 2010-12-12 bei der Wayback -Maschine American Journalism Review. Abgerufen 2012-07-03.
  2. ^ "Western Union" 92 Code "& Woods" Telegraphische Ziffern "". Signal Corps Association. 1996. Archiviert vom Original am 2012-05-09. Abgerufen 2012-07-03.

Weitere Lektüre

  • Codes und Abkürzungen für die Nutzung der internationalen Telekommunikationsdienste (2. Aufl.). Genf, Schweiz: Internationale Telekommunikationsunion. 1963. OCLC 13677884.