Структура

Чтобы узнать о других значениях, см. Структура (значения) .

Структура молекулы ДНК имеет важное значение для ее функции.

Структура или в — это расположение и организация взаимосвязанных элементов в материальном объекте или системе объекте или системе, организованных таким образом. Материальные структуры включают в себя искусственные объекты, такие как здания и машины , и природные объекты, такие как биологические организмы , минералы и химические вещества . Абстрактные структуры включают структуры данных в информатике и музыкальной форме . Типы структуры включают иерархию (каскад связей «один-ко-многим»), сеть «многие-ко-многим» со связями или решетку, состоящую из связей между компонентами, которые являются соседями в пространстве.

Несущая

Традиционное саамское хранилище продуктов питания

Готические четырехсторонние крестово-ребристые своды церкви Сен-Северен в Париже.

Здания , самолеты , скелеты , муравейники , бобровые плотины , мосты и соляные купола — все это примеры несущих конструкций. Результаты строительства делятся на здания и нестроительные сооружения и составляют инфраструктуру человеческого общества. Построенные конструкции широко разделены по различным подходам и стандартам проектирования на категории , включая строительные конструкции, архитектурные конструкции , конструкции гражданского строительства и механические конструкции.

Воздействие нагрузок на физические конструкции определяется посредством структурного анализа , который является одной из задач проектирования конструкций . Конструктивные элементы можно классифицировать как одномерные ( тросы , стойки , балки , арки ), двухмерные ( мембраны , плиты, плиты , оболочки , своды ) или трехмерные (твердые массы). Трехмерные элементы были основным вариантом, доступным для ранних построек, таких как Чичен-Ица . У одномерного элемента одно измерение намного больше двух других, поэтому остальными размерами при расчетах можно пренебречь; однако соотношение меньших размеров и состава может определять на изгиб и сжатие жесткость элемента . Двумерные элементы с тонким третьим измерением не имеют ни того, ни другого, но могут противостоять двухосному растяжению.

Элементы структуры объединяются в структурные системы . Большинство бытовых несущих конструкций представляют собой секционно-активные конструкции типа рам, которые состоят преимущественно из одномерных (изгибающихся) конструкций. Другими типами являются векторно-активные структуры, такие как фермы , поверхностно-активные структуры, такие как оболочки и складчатые пластины, формоактивные структуры, такие как кабельные или мембранные структуры, и гибридные структуры.

Биологические структуры, несущие нагрузку, такие как кости, зубы, панцири и сухожилия, черпают свою силу из многоуровневой иерархии структур, использующих биоминералы и белки , в нижней части которых находятся коллагеновые фибриллы .

Биологический

Спиральное расположение маленьких ярко-желтых цветочков , составляющих цветочную головку подсолнечника, является примером высокоупорядоченной структуры, характеризующей все организмы .

В биологии одним из свойств жизни является ее высокоупорядоченная структура . которые можно наблюдать на многих уровнях, например, в клетках , тканях , органах и организмах .

В другом контексте структуру можно также наблюдать в макромолекулах , особенно в белках и нуклеиновых кислотах . Функция этих молекул определяется их формой и составом, а их структура имеет несколько уровней. Структура белка имеет четырехуровневую иерархию. Первичная структура – ​​это последовательность аминокислот , из которых она состоит. Его пептидная основа состоит из повторяющейся последовательности атомов азота и двух атомов углерода. Вторичная структура состоит из повторяющихся структур, определяемых водородными связями . Двумя основными типами являются α-спираль и β-складчатый лист . Третичная структура представляет собой изгиб полипептидной цепи вперед и назад, а четвертичная структура – ​​это способ объединения и взаимодействия третичных единиц. Структурная биология занимается биомолекулярной структурой макромолекул.

Химическая

Основная статья: Химическая структура

Скелетная формула дофамина

Химическая структура относится как к молекулярной геометрии, так и к электронной структуре. Структуру можно представить множеством диаграмм, называемых структурными формулами . В структурах Льюиса используются точечные обозначения для обозначения валентных электронов атома ; это электроны, которые определяют роль атома в химических реакциях. Связи между атомами могут быть представлены линиями, по одной линии для каждой общей пары электронов. В упрощенном варианте такой диаграммы, называемом скелетной формулой , показаны только углерод-углеродные связи и функциональные группы.

Атомы в кристалле имеют структуру , которая включает в себя повторение основной единицы, называемой элементарной ячейкой . Атомы можно моделировать как точки на решетке , и можно исследовать влияние операций симметрии , которые включают вращения вокруг точки, отражения относительно плоскостей симметрии и трансляции (перемещения всех точек на одинаковую величину). Каждый кристалл имеет конечную группу, называемую пространственной группой , таких операций, которые отображают его на самого себя; существует 230 возможных пространственных групп. По закону Неймана симметрия кристалла определяет, какие физические свойства, включая пьезоэлектричество и ферромагнетизм , может иметь кристалл.

Математический

Основная статья: Математическая структура

Мюзикл

См. Также: Музыкальная форма

Мотив из прелюдий Шопена , соч. 28 №6, такты 1–3

Большая часть численного анализа включает выявление и интерпретацию структуры музыкальных произведений. Структуру можно найти на уровне части произведения, всего произведения или группы произведений. Элементы музыки, такие как высота тона , продолжительность и тембр, объединяются в небольшие элементы, такие как мотивы и фразы , а они, в свою очередь, объединяются в более крупные структуры. Не вся музыка (например, Джона Кейджа ) имеет иерархическую организацию , но иерархия облегчает слушателю понимание и запоминание музыки.

По аналогии с лингвистической терминологией, мотивы и фразы можно комбинировать для создания законченных музыкальных идей, таких как предложения и фразы . Более крупная форма известна как период . Одна из таких форм, которая широко использовалась между 1600 и 1900 годами, состоит из двух фраз, антецедента и последовательности , с полукаденцией в середине и полной каденцией в конце, обеспечивающей пунктуацию. В более широком масштабе встречаются одночастные формы, такие как сонатная форма и контрапунктическая форма , и многочастные формы, такие как симфония .

Социальные

Основная статья: Социальная структура

Социальная структура – ​​это модель отношений. Они представляют собой социальные организации индивидов в различных жизненных ситуациях. Структуры применимы к людям в том смысле, что общество представляет собой систему, организованную по характерному образцу отношений. Это известно как социальная организация группы. Социологи изучили меняющуюся структуру этих групп. Структура и агентность — это две противостоящие друг другу теории человеческого поведения. Дебаты вокруг влияния структуры и агентности на человеческое мышление являются одним из центральных вопросов социологии. В этом контексте под агентностью понимается индивидуальная способность человека действовать независимо и делать свободный выбор. Под структурой здесь подразумеваются такие факторы, как социальный класс , религия , пол , этническая принадлежность , обычаи и т. д., которые, по-видимому, ограничивают или влияют на индивидуальные возможности.

Данные

Основная статья: Структура данных

В односвязном списке каждый элемент имеет значение данных и указатель на следующий элемент.

В информатике структура данных — это способ организации информации в компьютере таким образом, чтобы ее можно было эффективно использовать. Структуры данных делятся на два основных типа: Массив имеет индекс, который можно использовать для немедленного доступа к любому элементу данных (некоторые языки программирования требуют инициализации размера массива ). можно Связанный список реорганизовать, увеличить или сжать, но доступ к его элементам должен осуществляться с помощью указателя , который связывает их в определенном порядке. Из них можно создать любое количество других структур данных, таких как стеки , очереди , деревья и хэш-таблицы .

При решении задачи структура данных обычно является неотъемлемой частью алгоритма . В современном стиле программирования алгоритмы и структуры данных инкапсулируются вместе в абстрактный тип данных .

Программное обеспечение

Основная статья: Архитектура программного обеспечения

Архитектура программного обеспечения — это конкретный выбор между возможными альтернативами в рамках структуры. Например, инфраструктуре может потребоваться база данных, а в архитектуре будет указан тип и производитель базы данных. Структура программного обеспечения – это способ его разделения на взаимосвязанные компоненты. Ключевой структурной проблемой является минимизация зависимостей между этими компонентами. Это дает возможность изменить один компонент, не требуя изменения других. Целью структуры является оптимизация (краткости, читаемости, отслеживаемости, изоляции и инкапсуляции, удобства сопровождения, расширяемости, производительности и эффективности), примеры: выбор языка , код , функции , библиотеки , сборки , эволюция системы или диаграммы логики потока. и дизайн . Структурные элементы отражают требования приложения: например, если система требует высокой отказоустойчивости, то необходима резервная структура, чтобы в случае сбоя компонента у него были резервные копии. Высокий уровень резервирования является важной частью конструкции некоторых систем космического корабля "Шаттл" .

Логический

Как раздел философии, логика занимается различием хороших аргументов от плохих. Основная проблема связана со структурой аргументов. Аргумент состоит из одной или нескольких посылок , из которых делается вывод . Шаги этого вывода можно выразить формально и проанализировать их структуру. Двумя основными типами вывода являются дедукция и индукция . При правильном умозаключении вывод обязательно следует из посылок, независимо от того, истинны они или нет. Недействительный вывод содержит некоторую ошибку в анализе. Индуктивный аргумент утверждает, что если посылки верны, вывод вероятен.

См. также

• Абстрактная структура
• Математическая структура
• Структурная геология
• Структура (математическая логика)
• Структурализм (философия науки)

Дальнейшее чтение

• Карпи, А.; Бреббиа, Калифорния (2010). Дизайн и природа V: сравнение дизайна в природе с наукой и инженерией . Саутгемптон: ВИТ. ISBN  9781845644543 .
• Пуллан, Венди (2000). Структура . Кембридж: Издательство Кембриджского университета. ISBN  0-521-78258-9 .
• Роттенберг, Аннет Т.; Уинчелл, Донна Хэйсти (2012). Структура аргумента (7-е изд.). Бостон: Бедфорд/Сент. Мартинс. ISBN  9780312650698 .
• Шлезингер, Изчак М.; Керен-Портной, Тамар; Паруш, Тамар (2001). Структура аргументов . Амстердам: Дж. Бенджаминс. ISBN  9789027223593 .

Внешние ссылки

• Вютрих, Кристиан. «Структура философии, математики и физики (Phil 246, весна 2010 г.)» (PDF) . Калифорнийский университет в Сан-Диего. Архивировано из оригинала (PDF) 4 марта 2016 года . Проверено 1 октября 2015 г. (программа и список литературы)