Структура - Structure

Для использования в других целях см. Структура (значения).
Структура ДНК молекула имеет важное значение для ее функции.

А структура это расположение и организация взаимосвязанных элементов в материальном объекте или система, или объект или система, организованная таким образом.[1] Материальные структуры включают искусственные объекты, такие как здания и машины и природные объекты, такие как биологические организмы, минералы и химикаты. Абстрактные структуры включают структуры данных в Информатика и музыкальная форма. Типы структуры включают иерархия (каскад отношений один-ко-многим), сеть с участием многих ко многим ссылки, или решетка показывая связи между компонентами, которые являются соседями в пространстве.

Несущая

Традиционный Саами структура хранения продуктов
Готические четырехсторонние ребристые своды Сен-Северин церковь в Париже

Здания, самолет, скелеты, муравейники, бобровые плотины, мосты и соляные купола все примеры нагрузка -подшипниковые конструкции. Результат строительство делятся на здания и не строительные конструкции, и составить инфраструктура человеческого общества. Строительные конструкции в целом подразделяются на различные подходы и стандарты проектирования: категории включая строительные конструкции, архитектурные сооружения, строительные конструкции и механические конструкции.

Воздействие нагрузок на физические конструкции определяется через структурный анализ, что является одной из задач Строительная инженерия. В структурные элементы можно отнести к одномерным (веревки, стойки, балки, арки ), двумерный (мембраны, тарелки, плита, снаряды, своды ) или трехмерным (твердые массы).[2]:2 Последний был основным вариантом, доступным для ранних структур, таких как Чичен-Ица. У одномерного элемента одно измерение намного больше двух других, поэтому другими размерами можно пренебречь при расчетах; однако соотношение меньших размеров и состава может определять изгиб и сжимающий жесткость элемента. Двумерные элементы с тонким третьим измерением почти не имеют ни того, ни другого, но могут противостоять двухосному растяжению.[2]:2–3

Элементы конструкции объединены в структурные системы. Большинство бытовых несущих конструкций секция активна конструкции, такие как рамы, которые в основном состоят из одномерных (изгибающихся) структур. Другие типы Вектор-активный структуры, такие как фермы, поверхностно-активный конструкции, такие как оболочки и гнутые пластины, активный конструкции, такие как кабельные или мембранные конструкции, и гибридные конструкции.[3]:134–136

Несущие биологические структуры, такие как кости, зубы, оболочки и сухожилия, черпают свою прочность из многоуровневой иерархии структур, использующих биоминералы и белки, внизу которого находятся коллагеновые фибриллы.[4]

Биологические

Лента схематическая трехмерная структура белка триозофосфат изомераза. Коричневые спирали - это α-спирали, а зеленые стрелки - это β-тяжи, компоненты β-складчатых листов.
Основная статья: Биологическая организация

В биология, структуры существуют на всех уровнях организации, иерархически начиная от атомный и молекулярный к сотовый, ткань, орган, организменный, численность населения и экосистема уровень. Обычно структура более высокого уровня состоит из нескольких копий структуры более низкого уровня.

Структурная биология озабочен биомолекулярная структура из макромолекулы, особенно белки и нуклеиновые кислоты.[5] Функция этих молекул определяется их формой, а также их составом, а их структура имеет несколько уровней. Белковая структура имеет четырехуровневую иерархию. В первичная структура это последовательность аминокислоты которые составляют его. Оно имеет пептид скелет состоит из повторяющейся последовательности атомов азота и двух атомов углерода. В вторичная структура состоит из повторяющихся шаблонов, определяемых водородная связь. Двумя основными типами являются α-спираль и β-гофрированный лист. В третичная структура представляет собой изгиб полипептидной цепи вперед и назад, а четвертичная структура это способ, которым третичные единицы объединяются и взаимодействуют.[6]

Химическая

Основная статья: Химическая структура
Скелетная формула для дофамин

Химическая структура относится как к молекулярной геометрии, так и к электронной структуре. Структуру можно представить в виде множества диаграмм, называемых структурные формулы. Структуры Льюиса используйте точечную нотацию для представления валентные электроны для атома; это электроны, которые определяют роль атома в химических реакциях.[7]:71–72 Связи между атомами могут быть представлены линиями с одной линией для каждой общей пары электронов. В упрощенной версии такой диаграммы, называемой скелетная формула показаны только углерод-углеродные связи и функциональные группы.[8]

Атомы в кристалле имеют структура который включает в себя повторение основной единицы, называемой ячейка. Атомы можно моделировать как точки на решетка, и можно исследовать эффект симметрия операции, которые включают в себя вращения вокруг точки, отражения относительно плоскостей симметрии и переводы (перемещение всех точек на одинаковую величину). Каждый кристалл имеет конечную группу, называемую космическая группа, таких операций, которые отображают его на себя; существует 230 возможных пространственных групп.[9]:125–126 К Закон Неймана, симметрия кристалла определяет, какие физические свойства, в том числе пьезоэлектричество и ферромагнетизм, кристалл может иметь.[10]:34–36,91–92,168–169

Математическая

Основная статья: Математическая структура

Музыкальный

Смотрите также: Музыкальная форма
Мотив из Прелюдии Шопена, Соч. 28 №6, такты 1–3

Большая часть числовой анализ включает выявление и интерпретацию структуры музыкальных произведений. Структуру можно найти на уровне части работы, всей работы или группы работ.[11] Элементы музыки, такие как подача, продолжительность и тембр объединить в маленькие элементы, такие как мотивы и фразы, а они, в свою очередь, объединяются в более крупные структуры. Не вся музыка (например, Джон Кейдж ) имеет иерархическая организация, но иерархия облегчает слушателю понимание и запоминание музыки.[12]:80

По аналогии с лингвистический терминология, мотивы и фразы могут быть объединены для создания законченных музыкальных идей, таких как фразы и фразы.[13][14] Более крупная форма известна как период. Одна такая форма, которая широко использовалась между 1600 и 1900 годами, состоит из двух фраз: предшествующий и последующий, с половиной каденция в середине и полная каденция в конце с пунктуацией.[15]:38–39 В более широком масштабе - это формы с одним движением, такие как сонатная форма и контрапунктная форма, и формы с несколькими движениями, такие как симфония.[12]

Социальное

Основная статья: Социальная структура

Социальная структура - это модель отношений. Они социальные организации людей в различных жизненных ситуациях. Структуры применимы к людям в том виде, как общество представляет собой систему, организованную по характерному образцу отношений. Это известно как социальная организация группы.[16]:3 Социологи изучили меняющуюся структуру этих групп. Структура и агентство две противоречивые теории о человеческом поведении. Дискуссия о влиянии структуры и деятельности на человеческое мышление - одна из центральных проблем социологии. В контексте, агентство относится к индивидуальной способности человека действовать независимо и делать свободный выбор. Структура здесь относится к таким факторам, как социальный класс, религия, Пол, этническая принадлежность, обычаи и т. д., которые, кажется, 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 Информатика, структура данных - это способ организации информации в компьютер так что его можно использовать эффективно.[17] Структуры данных состоят из двух основных типов: множество имеет индекс, который можно использовать для немедленного доступа к любому элементу данных, но в зависимости от язык программирования используется, его размер должен быть указан, когда он инициализирован. А связанный список может быть реорганизован, увеличен или уменьшен, но его элементы должны быть доступны с указатель что связывает их вместе в определенном порядке.[18]:156 Из них можно создать любое количество других структур данных, например стеки, очереди, деревья и хеш-таблицы.[19][20]

При решении проблемы структура данных обычно является неотъемлемой частью алгоритм.[21]:5 В современном стиле программирования алгоритмы и структуры данных инкапсулированный вместе в абстрактный тип данных.[21]:ix

Программного обеспечения

Основная статья: Архитектура программного обеспечения

В программной архитектуре структура программного обеспечения - это способ его разделения на взаимосвязанные компоненты. Ключевой структурной проблемой является минимизация зависимостей между этими компонентами. Это позволяет изменять один компонент, не требуя изменений в других.[22]:3 Структура может быть представлена ​​в виде диаграмм, таких как Схема структуры управления и Диаграмма Насси – Шнейдермана.[23] Структурные элементы отражают требования приложения: например, если система требует высокой отказоустойчивости, тогда необходима избыточная структура, чтобы в случае отказа компонента у него были резервные копии.[24] Высокая избыточность - важная часть проектирования нескольких систем в Космический шатл.[25]

Логический

Как раздел философии, логика занимается тем, чтобы отличать хорошие аргументы от плохих. Главное беспокойство вызывает структура аргументов.[26] Аргумент состоит из одного или нескольких предпосылки из чего делается вывод предполагаемый.[27] Шаги этого вывода можно выразить формально, а их структуру проанализировать. Два основных типа вывода: вычет и индукция. В действительный дедукции, вывод обязательно следует из посылок, независимо от того, верны они или нет. Недействительный вывод содержит ошибку в анализе. Индуктивный аргумент утверждает, что если посылки верны, вывод вероятен.[27]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ "структура, сущ.". Оксфордский словарь английского языка (Интернет-изд.). Получено 1 октября 2015.
  2. ^ а б Карпинтери, Альберто (2002). Структурная механика: единый подход. CRC Press. ISBN  9780203474952.
  3. ^ Книпперс, Ян; Кремерс, Ян; Габлер, Маркус; Линхард, Джулиан (2011). Пособие по строительству полимеров + мембран: материалы, полуфабрикаты, формообразующий дизайн. (Англ. Пер. 1-го немецкого изд.). München: Institut für internationale Architektur-Dokumentation. ISBN  9783034614702.
  4. ^ Zhang, Z .; Zhang, Y.-W .; Гао, Х. (1 сентября 2010 г.). «Об оптимальной иерархии несущих биологических материалов». Труды Королевского общества B: биологические науки. 278 (1705): 519–525. Дои:10.1098 / rspb.2010.1093. ЧВК  3025673. PMID  20810437.
  5. ^ Банасзак, Леонард Дж. (2000). Основы структурной биологии. Берлингтон: Эльзевир. ISBN  9780080521848.
  6. ^ Purves, Уильям К .; Садава, Дэвид Э .; Orians, Gordon H .; Х. Крейг, Хеллер (2003). Жизнь, наука биология (7-е изд.). Сандерленд, Массачусетс: Sinauer Associates. стр.41 –44. ISBN  9780716798569.
  7. ^ DeKock, Roger L .; Грей, Гарри Б. (1989). Химическая структура и связь (2-е изд.). Милл-Вэлли, Калифорния: Университетские научные книги. ISBN  9780935702613.
  8. ^ Hill, Graham C .; Холман, Джон С. (2000). Химия в контексте (5-е изд.). Уолтон-на-Темзе: Нельсон. п. 391. ISBN  9780174482765.
  9. ^ Эшкрофт, Нил У .; Мермин, Н. Дэвид (1977). Физика твердого тела (27. ред. Ред.). Нью-Йорк: Холт, Райнхарт и Уинстон. ISBN  9780030839931.
  10. ^ Ньюнхэм, Роберт Э. (2005). Свойства материалов: анизотропия, симметрия, структура.. Оксфорд: Издательство Оксфордского университета. ISBN  9780191523403.
  11. ^ Бент, Ян Д.; Попл, Энтони. "Анализ". Grove Music Интернет. Оксфордская музыка онлайн. Oxford University Press. Получено 5 октября, 2015.
  12. ^ а б Мейер, Леонард Б. (1973). Разъяснение музыки: очерки и исследования. Беркли: Univ. Калифорнийской прессы. ISBN  9780520022164.
  13. ^ "Приговор". Grove Music Интернет. Оксфордская музыка онлайн. Oxford University Press. Получено 5 октября, 2015.
  14. ^ "Фраза". Grove Music Интернет. Оксфордская музыка онлайн. Oxford University Press. Получено 5 октября, 2015.
  15. ^ Штейн, Леон (1979). Антология музыкальных форм: структура и стиль (расширенное издание): исследование и анализ музыкальных форм. Альфред Музыка. ISBN  9781457400940.
  16. ^ Lopez, J .; Скотт, Дж. (2000). Социальная структура. Букингем и Филадельфия: Open University Press. ISBN  9780335204960. OCLC  43708597.
  17. ^ Блэк, Пол Э. (15 декабря 2004 г.). "структура данных". В Питерсе, Вреда; Блэк, Пол Э. (ред.). Словарь алгоритмов и структур данных (Интернет-ред.). Национальный институт стандартов и технологий. Получено 1 октября 2015.
  18. ^ Седжвик, Роберт; Уэйн, Кевин (2011). Алгоритмы (4-е изд.). Эддисон-Уэсли Профессионал. ISBN  9780132762564.
  19. ^ Cormen, Thomas H .; Leiserson, Charles E .; Ривест, Рональд Л .; Стейн, Клиффорд (2009). «Структуры данных». Введение в алгоритмы (3-е изд.). Кембридж, Массачусетс: MIT Press. стр.229 –339. ISBN  978-0262033848.
  20. ^ Мехта, Динеш П. (2005). «Базовые конструкции». In Mehta, Dinesh P .; Сахни, Сартадж (ред.). Справочник по структурам данных и приложениям. Бока-Ратон, Флорида: Chapman & Hall / CRC Computer and Information Science Series. ISBN  9781420035179.
  21. ^ а б Скиена, Стивен С. (2008). «Структуры данных». Руководство по разработке алгоритмов (2-е изд.). Лондон: Спрингер. стр.366 –392. ISBN  9781848000704.
  22. ^ Гортон, Ян (2011). Основная программная архитектура (2-е изд.). Берлин: Springer. ISBN  9783642191763.
  23. ^ Диль, Стефан (2007). Визуализация программного обеспечения: визуализация структуры, поведения и эволюции программного обеспечения; с 5 столами. Берлин: Springer. стр.38 –47. ISBN  978-3540465041.
  24. ^ Бернарди, Симона; Мерсегер, Хосе; Петриу, Дорина Корина (2013). Оценка надежности программных систем на основе моделей. Берлин, Гейдельберг: Springer Berlin Heidelberg. С. 46–47. ISBN  9783642395123.
  25. ^ "Компьютеры в системе авионики космического корабля". Компьютеры в космическом полете: опыт НАСА. Получено 2 октября 2015.
  26. ^ «Структура аргументов». Философия 103: Введение в логику. философия.lander.edu. Получено 4 октября 2015.
  27. ^ а б Кемерлинг, Гарт. «Аргументы и выводы». Страницы философии. Получено 4 октября 2015.

дальнейшее чтение

  • Carpi, A .; Бреббия, К.А. (2010). Дизайн и природа V: сравнение дизайна в природе с наукой и инженерией. Саутгемптон: WIT. ISBN  9781845644543.
  • Пуллан, Венди (2000). Структура. Кембридж: Издательство Кембриджского университета. ISBN  0-521-78258-9.
  • Rottenberg, Annette T .; Уинчелл, Донна Хейсти (2012). Структура аргумента (7-е изд.). Бостон: Бедфорд / Сент. Мартинс. ISBN  9780312650698.
  • Schlesinger, Izchak M .; Керен-Портной, Тамар; Паруш, Тамар (2001). Структура аргументов. Амстердам: Дж. Бенджаминс. ISBN  9789027223593.

внешняя ссылка