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编码:隐匿在计算机软硬件背后的语言

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第3章 布莱叶盲文与二元编码

书籍名:《编码:隐匿在计算机软硬件背后的语言》    作者:Charles Petzold




摩尔斯不是第一个成功地将书写语言中的字母翻译成可解释代码的人,他也不是第一个  因为其编码而受到人们纪念的人,享有这个荣誉的是一个晚摩尔斯  18年出生的早慧的法国失  明少年。虽然人们对他的生平所知甚少,但就是所知的这一些却足以给后人留下深刻印象。

路易斯·布莱叶  1809年出生于法国的  Coupvray,他的家  乡在巴黎以东  25英里,父亲以打造马具为生。  3岁时,在这  个本不该在父亲作坊里玩耍的年龄,小布莱叶意外地被尖头  的工具戳中了眼睛。由于伤口发炎,感染了另一只眼,他从  此双目失明。布莱叶原本注定在贫困潦倒中度过一生(正如  那时大多数盲人一样),但他的聪明才智和求知欲不久即显  露了出来。在本地牧师和一位学校老师的帮助下,布莱叶和  其他孩子一道上了学,  10岁那年又前往巴黎的皇家盲人青年  学院学习。

盲人教育的一大障碍就是他们无法阅读印刷书籍。

Valentin  Haüy(1745—1822),巴黎学校的创始人,发明了一  种将字母凸印以供触摸阅读的方法。但这种方法使用起来较为困难,并且只有很少的书籍用  这种方法“制造”。

视力正常的  Haüy陷入了一种误区。对他而言,字母  A就是A,它看起来(或感觉起来)也  必须像是个  A。(如果给他手电筒作为交流工具,他也会试图在空气中画出字母的形状,而我  们已经知道这种方法并不有效。)Haüy也许没有意识到一种与印刷字母完全不同的编码会更适  于盲人使用。

另一种可选的编码有一个出人意料的起源。法国陆军上尉  Charles  Barbier在1819年发明了  一种他自称为  écriture  nocturne的书写体系,这种体系也被称为“夜间文字。他使用厚纸板上  有规律凸起的点划来供士兵们在夜间无声地传递口信(便条),士兵们使用尖锥状的铁笔在纸  的背面刺点和划,凸起的点可以用手指感觉阅读。

Barbier体系的问题是其过于复杂。  Barbier没有用凸起的点来代表字母表中的字母,而是  用其代表声音。这样的系统中一个单词通常需要许多码字表达。这种方法在野外传递短小消  息还算有效,但对长一些的文章而言则有明显不足,更不要说是整本的书籍了。

布莱叶在  12岁时就熟悉  Barbier方法了,他喜欢使用这些凸点,不仅因为它们易于用手指  阅读,更因为它们易于书写。教室里拿着铁笔和纸板的学生可以记笔记供课后阅读。布莱叶  勤奋地工作试图改进这种编码系统。不出  3年(在他  15岁时),他创建了自己的系统,其原理  直到今天还在使用。布莱叶系统有很长时间仅局限在他所在的学校使用,后来它逐渐扩散到  世界各地。  1835年,布莱叶染上了结核病。  1852年,在他  43岁生日过后不久,他便去世了。

时至今日,布莱叶系统的改进版本甚至可以与有声录音带竞争,它为盲人提供了与书写  世界联系的途径。布莱叶方法仍是适于既聋又盲的人阅读的唯一方法。近来年,随着电梯和



自动语言机的普及,布莱叶系统更加广为人知。  本章将剖析布莱叶编码的编码方法及其工作原理,不过不必真正学习布莱叶编码或记住

任何东西,我们只要大概了解一下编码的本质就行了。  布莱叶编码中,普通书写语言的每个字符—具体而言如数字、字母和标点符号—都被

编码成局限在  2×3小格中一个或多个凸起的点。这些小格一般被标记为  1~6:



在当今实际使用中,特殊的打字机或刻印机可以在纸上打出布莱叶编码中的小点。  由于在书中夹印几页布莱叶编码极其昂贵,我们使用了在通常印刷品中常用的布莱叶码

的表示方法。在这种表示方法中,小格中的  6个点全部印刷出来,大点代表小格中的凸起点,  小点则代表平滑的点。例如下图中的布莱叶字母中,点  1、3、5是凸起的,点  2、4、6则没有:



在这里吸引我们的问题是:点是二元的。一个特定的点不是凸起的就是平滑的,那么  6个  点的组合数目就是  2×2×2×2×2×2,或64(26)。

因此,布莱叶编码系统可以代表  64个不同的码字。以下就是所有的  64个码字:



如果我们发现布莱叶编码只用了  64个码字中的一部分,我们会疑问为什么  64个码字中有

一些不被使用;如果发现布莱叶编码使用了多于  64个的码字,则又会让人怀疑我们是否神志  清醒或数字计算的真实性,  2乘2是等于4吗?

分析布莱叶编码,还是从基本的小写字母开始: