Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Для использования в других целях, см Структура (значения) .
Структура молекулы ДНК важна для ее функции.

Структура представляет собой механизм , и организация взаимосвязанных элементов в материале объекта или системы , или объекта или системы организованы таким образом . [1] Материальные структуры включают 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 отношений «один ко многим»), сеть с ссылками « многие ко многим»., или решетку, состоящую из соединений между компонентами, которые являются соседями в пространстве.

Несущие [ править ]

Традиционное саамское хранилище еды
Готические четырехсторонние ребристые своды церкви Сен-Северин в Париже

Здания , самолеты , скелеты , муравейники , бобровые плотины , мосты и соляные купола являются примерами нагрузки водоносных структур. Результаты строительства делятся на здания и не строительные конструкции и составляют инфраструктуру человеческого общества. Строительные конструкции в целом подразделяются по различным подходам и стандартам к проектированию на категории, включая строительные конструкции, архитектурные конструкции , строительные конструкции и механические конструкции.

Воздействие нагрузок на физические конструкции определяется с помощью структурного анализа , который является одной из задач проектирования конструкций . Эти структурные элементы могут быть классифицированы как одномерные ( канаты , распорки , балки , арки ), двумерные ( мембраны , пластины, плиты , раковины , своды ), или трехмерных (сплошные массы). [2] : 2 Последнее было 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 жесткость элемента на изгиб и сжатие . Двумерные элементы с тонким третьим измерением почти не имеют ни того, ни другого, но могут противостоять двухосному трению. [2] : 2–3

Элементы конструкции объединены в конструктивные системы . Большинство бытовых несущих конструкций - это конструкции с активным сечением, такие как рамы, которые в основном состоят из одномерных (изгибающихся) конструкций. Другими типами являются векторные-активные структуры, такие как фермы , поверхностно-активные структуры, такие как оболочки и гнутые пластины, формоактивные структуры, такие как кабельные или мембранные структуры, и гибридные структуры. [3] : 134–136

Несущие биологические структуры, такие как кости, зубы, раковины и сухожилия, черпают свою прочность из многоуровневой иерархии структур, использующих биоминералы и белки , в нижней части которых находятся фибриллы коллагена . [4]

Биологический [ править ]

Ленточная схема трехмерной структуры протеинтриозофосфатизомеразы . Коричневые спирали - это α-спирали, а зеленые стрелки - это β-тяжи, компоненты β-складчатых листов.
Основная статья: Биологическая организация

В биологии структуры существуют на всех уровнях организации, иерархически варьирующихся от атомного и молекулярного до клеточного , тканевого , органа , организменного , популяционного и экосистемного . Обычно структура более высокого уровня состоит из нескольких копий структуры более низкого уровня.

Структурная биология связана с биомолекулярной структурой из макромолекул , в частности белков и нуклеиновых кислот . [5] Функция этих молекул определяется их формой, а также их составом, а их структура имеет несколько уровней. Структура белка имеет четырехуровневую иерархию. Первичная структура представляет собой последовательность аминокислот , которые делают его. Он имеет пептидную основу, состоящую из повторяющейся последовательности атомов азота и двух атомов углерода. Вторичная структура состоит из повторяющихся узоров , определяемых водородного связывания. Двумя основными типами являются α-спираль и β-гофрированный лист . Третичная структура представляет собой назад и вперед на изгиб полипептидной цепи, а четвертичная структура является способом , что третичные блоки собираются вместе и взаимодействуют. [6]

Химическая [ править ]

Основная статья: Химическая структура
Скелетная формула дофамина

Химическая структура относится как к молекулярной геометрии, так и к электронной структуре. Структура может быть представлена ​​множеством диаграмм, называемых структурными формулами . В структурах Льюиса для обозначения валентных электронов атома используется точечное обозначение ; это электроны, которые определяют роль атома в химических реакциях. [7] : 71–72 Связи между атомами могут быть представлены линиями с одной линией для каждой пары электронов, которые являются общими. В упрощенной версии такой диаграммы, называемой скелетной формулой , показаны только углерод-углеродные связи и функциональные группы. [8]

Атомы в кристалле имеют структуру, которая включает повторение базовой единицы, называемой элементарной ячейкой . Атомы могут быть смоделированы в виде точек на решетке , и можно исследовать влияние симметрии операций , которые включают в себя вращение вокруг точки, отражение о плоскостях симметрии, а также переводы (перемещения всех точек на ту же сумму). Каждый кристалл имеет конечную группу, называемую пространственной группой , таких операций, которые отображают его на себя; существует 230 возможных пространственных групп. [9] : 125–126 По закону Неймана симметрия кристалла определяет, какие физические свойства, включая пьезоэлектричество.и ферромагнетизм , кристалл может иметь. [10] : 34–36,91–92,168–169

Математический [ править ]

Основная статья: Математическая структура

Музыкальный [ править ]

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

Большая часть численного анализа включает в себя определение и интерпретацию структуры музыкальных произведений. Структуру можно найти на уровне части работы, всей работы или группы работ. [11] Элементы музыки, такие как высота звука , 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, музыка Джона Кейджа ) имеет иерархическую организацию , но иерархия упрощает слушателю понимание и запоминание музыки. [12] : 80

По аналогии с лингвистической терминологией, мотивы и фразы могут быть объединены в законченные музыкальные идеи, такие как предложения и фразы . [13] [14] Более крупная форма известна как точка . Одна такая форма, которая широко использовалась между 1600 и 1900 годами, состоит из двух фраз, предшествующей и последующей , с половинной каденцией в середине и полной каденцией в конце, обеспечивающей знаки препинания. [15] : 38-39 В более крупном масштабе являются формы одного движения , такие как сонатная форма и контрапунктической форма , и форма мульти-движения , такими каксимфония . [12]

Социальные [ править ]

Основная статья: Социальная структура

Социальная структура - это модель отношений. Это общественные организации людей, находящихся 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 изменяющуюся структуру этих групп. Структура и действие - две противоборствующие теории о человеческом поведении. Дискуссия о влиянии структуры и деятельности на человеческое мышление - одна из центральных проблем социологии. В связи с этим агентство обращается к индивидуальной способности человека действовать независимо друг от друга и сделать свободный выбор. Структураздесь имеется в виду такие факторы, как социальный класс , религия , пол , этническая принадлежность , обычаи и т. д., которые, как представляется, ограничивают или влияют на индивидуальные возможности.

Данные [ редактировать ]

Основная статья: Структура данных
В односвязном списке каждый элемент имеет значение данных и указатель на следующий элемент.

В информатике структура данных - это способ организовать информацию в компьютере, чтобы ее можно было эффективно использовать. [17] Структуры данных состоят из двух основных типов: массив имеет индекс, который может использоваться для немедленного доступа к любому элементу данных, но в зависимости от используемого языка программирования его размер должен быть указан при инициализации . Связанный список может быть реорганизован, выращенный или усадка, но его элементы должны быть доступны с указателем , который связывает их в определенном порядке. [18] : 156 Из них можно создать любое количество других структур данных, напримерстеки , очереди , деревья и хеш-таблицы . [19] [20]

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

Программное обеспечение [ править ]

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 Структуру можно представить в виде диаграмм, таких как диаграмма структуры управления и диаграмма Насси – Шнейдермана . [23] Структурные элементы отражают требования приложения: например, если система требует высокой отказоустойчивости, то необходима избыточная структура, чтобы в случае отказа компонента у него были резервные копии. [24]Высокая избыточность - важная часть конструкции нескольких систем космического корабля "Шаттл" . [25]

Логический [ править ]

Как раздел философии, логика занимается различением хороших аргументов от плохих. Главное беспокойство вызывает структура аргументов. [26] Аргумент состоит из одной или нескольких предпосылок, из которых делается вывод . [27] Шаги в этом выводе могут быть выражены формально, а их структура проанализирована. Два основных типа вывода - это дедукция и индукция . В действующемдедукции, 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]

См. Также [ править ]

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

Ссылки [ править ]

  1. ^ "структура, сущ." . Оксфордский словарь английского языка (Интернет-изд.) . Проверено 1 октября 2015 года .
  2. ^ a b Карпинтери, Альберто (2002). Структурная механика: единый подход . CRC Press. ISBN 9780203474952.
  3. ^ Книпперс, Ян; Кремерс, Ян; Габлер, Маркус; Линхард, Джулиан (2011). Руководство по строительству полимеров + мембран: материалы, полуфабрикаты, формообразующий дизайн (англ. Пер. 1. 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. DOI : 10.1098 / rspb.2010.1093 . PMC 3025673 . PMID 20810437 .  
  5. ^ Banaszak, Leonard J. (2000). Основы структурной биологии . Берлингтон: Эльзевир. ISBN 9780080521848.
  6. ^ Purves, Уильям К .; Садава, Дэвид Э .; Orians, Gordon H .; Х. Крейг, Хеллер (2003). Жизнь, наука о биологии (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. ^ Хилл, Грэм С .; 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. отв. 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 . Издательство Оксфордского университета . Проверено 5 октября 2015 года .
  12. ^ a b Мейер, Леонард Б. (1973). Разъясняющая музыка: очерки и исследования . Беркли: Univ. Калифорнийской прессы. ISBN 9780520022164.
  13. ^ «Приговор» . Grove Music Интернет. Оксфордская музыка онлайн . Издательство Оксфордского университета . Проверено 5 октября 2015 года .
  14. ^ «Фраза» . Grove Music Интернет. Оксфордская музыка онлайн . Издательство Оксфордского университета . Проверено 5 октября 2015 года .
  15. ^ Штейн, Леон (1979). Антология музыкальных форм: структура и стиль (расширенное издание): исследование и анализ музыкальных форм . Альфред Музыка. ISBN 9781457400940.
  16. ^ Лопес, Дж .; Скотт, Дж. (2000). Социальная структура . Букингем и Филадельфия: Open University Press. ISBN 9780335204960. OCLC  43708597 .
  17. ↑ Black, Paul E. (15 декабря 2004 г.). «структура данных» . В Питерсе, Вреда; Блэк, Пол Э. (ред.). Словарь алгоритмов и структур данных (Интернет-изд.). Национальный институт стандартов и технологий . Проверено 1 октября 2015 года .
  18. ^ Седжвик, Роберт; Уэйн, Кевин (2011). Алгоритмы (4-е изд.). Эддисон-Уэсли Профессионал. ISBN 9780132762564.
  19. ^ Кормен, Томас Х .; 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 P. (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. ^ a b Skiena, 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. Перейти ↑ Diehl, Stephan (2007). Визуализация программного обеспечения: визуализация структуры, поведения и эволюции программного обеспечения; с 5 таблицами . Берлин: Springer. стр.  38 -47. ISBN 978-3540465041.
  24. ^ Бернарди, Симона; Мерсегер, Хосе; Петриу, Дорина Корина (2013). Модельно-ориентированная оценка надежности программных систем . Берлин, Гейдельберг: Springer Berlin Heidelberg. С. 46–47. ISBN 9783642395123.
  25. ^ "Компьютеры в системе авионики космического корабля" . Компьютеры в космическом полете: опыт НАСА . Дата обращения 2 октября 2015 .
  26. ^ «Структура аргументов» . Философия 103: Введение в логику . философия.lander.edu . Дата обращения 4 октября 2015 .
  27. ^ a b Кемерлинг, Гарт. «Аргументы и выводы» . Страницы философии . Дата обращения 4 октября 2015 .

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Carpi, A .; Бреббия, Калифорния (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 аргументации (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.

Внешние ссылки [ править ]

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