stringtranslate.com

Структура

Структура молекулы ДНК имеет решающее значение для ее функционирования.

Структура — это расположение и организация взаимосвязанных элементов в материальном объекте или системе , или объект или система, организованные таким образом. [1] Материальные структуры включают в себя искусственные объекты, такие как здания и машины , и природные объекты, такие как биологические организмы , минералы и химикаты . Абстрактные структуры включают в себя структуры данных в компьютерной науке и музыкальной форме . Типы структур включают иерархию (каскад отношений «один ко многим»), сеть со связями «многие ко многим» или решетку со связями между компонентами, которые являются соседями в пространстве.

Несущий

Традиционное саамское хранилище продуктов питания
Готические четырехчастные крестово-ребристые своды церкви Сен-Северен в Париже

Здания , самолеты , скелеты , муравейники , плотины бобров , мосты и соляные купола — все это примеры несущих конструкций. Результаты строительства делятся на здания и нестроительные конструкции и составляют инфраструктуру человеческого общества. Построенные конструкции в целом делятся по различным подходам к проектированию и стандартам на категории , включая строительные конструкции, архитектурные конструкции , конструкции гражданского строительства и механические конструкции.

Влияние нагрузок на физические конструкции определяется с помощью структурного анализа , который является одной из задач структурной инженерии . Структурные элементы можно классифицировать как одномерные ( канаты , стойки , балки , арки ), двумерные ( мембраны , пластины, плиты , оболочки , своды ) или трехмерные (твердые массы). [2] : 2  Трехмерные элементы были основным вариантом, доступным для ранних сооружений, таких как Чичен-Ица . Одномерный элемент имеет одно измерение, намного большее, чем два других, поэтому другими измерениями можно пренебречь в расчетах; однако соотношение меньших измерений и состав могут определять изгибную и компрессионную жесткость элемента. Двумерные элементы с тонким третьим измерением имеют мало того и другого, но могут противостоять двухосному растяжению. [2] : 2–3 

Элементы конструкции объединяются в структурные системы . Большинство повседневных несущих конструкций представляют собой секционно-активные конструкции, такие как рамы, которые в основном состоят из одномерных (изгибающихся) конструкций. Другие типы — это векторно-активные конструкции, такие как фермы , поверхностно-активные конструкции, такие как оболочки и складчатые пластины, формоактивные конструкции, такие как тросовые или мембранные конструкции, и гибридные конструкции. [3] : 134–136 

Несущие нагрузку биологические структуры, такие как кости, зубы, раковины и сухожилия, черпают свою прочность из многоуровневой иерархии структур, использующих биоминералы и белки , в основе которых лежат коллагеновые фибриллы . [4]

Биологический

Спиральное расположение маленьких ярко-желтых цветочков , составляющих головку цветка подсолнечника , является примером высокоупорядоченной структуры, характерной для всех организмов . [5]

В биологии одним из свойств жизни является ее высокоупорядоченная структура [ 5] , которую можно наблюдать на многих уровнях, например, в клетках , тканях , органах и организмах .

В другом контексте структура может также наблюдаться в макромолекулах , в частности, белках и нуклеиновых кислотах . [6] Функция этих молекул определяется их формой, а также их составом, и их структура имеет несколько уровней. Структура белка имеет четырехуровневую иерархию. Первичная структура представляет собой последовательность аминокислот , которые ее составляют. Она имеет пептидный остов, состоящий из повторяющейся последовательности атомов азота и двух атомов углерода. Вторичная структура состоит из повторяющихся узоров, определяемых водородными связями . Два основных типа - это α-спираль и β-складчатый лист . Третичная структура представляет собой изгиб полипептидной цепи вперед и назад, а четвертичная структура - это способ, которым третичные единицы объединяются и взаимодействуют. [7] Структурная биология занимается биомолекулярной структурой макромолекул. [6]

Химический

Скелетная формула дофамина

Химическая структура относится как к молекулярной геометрии, так и к электронной структуре. Структура может быть представлена ​​различными диаграммами, называемыми структурными формулами . Структуры Льюиса используют точечную нотацию для представления валентных электронов для атома; это электроны, которые определяют роль атома в химических реакциях. [8] : 71–72  Связи между атомами могут быть представлены линиями, по одной линии для каждой пары электронов, которые являются общими. В упрощенной версии такой диаграммы, называемой скелетной формулой , показаны только связи углерод-углерод и функциональные группы. [9]

Атомы в кристалле имеют структуру , которая включает повторение базовой единицы, называемой элементарной ячейкой . Атомы можно моделировать как точки на решетке , и можно исследовать эффект 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 себя; существует 230 возможных пространственных групп. [10] : 125–126  По закону Неймана симметрия кристалла определяет, какие физические свойства, включая пьезоэлектричество и ферромагнетизм , может иметь кристалл. [11] : 34–36, 91–92, 168–169 

Математический

Музыкальный

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

Большая часть численного анализа включает в себя определение и интерпретацию структуры музыкальных произведений. Структура может быть обнаружена на уровне части произведения, всего произведения или группы произведений. [12] Элементы музыки, такие как высота тона , длительность 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 облегчает слушателю понимание и запоминание музыки. [13] : 80 

По аналогии с лингвистической терминологией мотивы и фразы могут быть объединены для создания полных музыкальных идей, таких как предложения и фразы . [14] [15] Более крупная форма известна как период . Одна из таких форм, которая широко использовалась между 1600 и 1900 годами, имеет две фразы, антецедент и консеквент , с половинной каденцией в середине и полной каденцией в конце, обеспечивающей пунктуацию. [16] : 38–39  В более крупном масштабе находятся одночастные формы, такие как сонатная форма и контрапунктическая форма , и многочастные формы, такие как симфония . [13]

Социальный

Социальная структура — это модель взаимоотношений. Это социальные организации людей в различных жизненных ситуациях. Структуры применимы к людям в том, как общество организовано как система по характерной модели взаимоотношений. Это известно как социальная организация группы. [17] : 3  Социологи изучали изменяющуюся структуру этих групп. Структура и агентство — это две противоборствующие теории о человеческом поведении. Дискуссия вокруг влияния структуры и агентства на человеческое мышление является одним из центральных вопросов в социологии. В этом контексте агентство относится к индивидуальной человеческой способности действовать независимо и делать свободный выбор. Структура здесь относится к таким факторам, как социальный класс , религия , пол , этническая принадлежность , обычаи и т. д., которые, по-видимому, ограничивают или влияют на индивидуальные возможности.

Данные

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

В информатике структура данных — это способ организации информации в компьютере , позволяющий эффективно ее использовать. [18] 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 ) . Связанный список можно реорганизовать, увеличить или уменьшить, но доступ к его элементам должен осуществляться с помощью указателя , который связывает их в определенном порядке. [19] : 156  Из них можно создать любое количество других структур данных, таких как стеки , очереди , деревья и хэш-таблицы . [20] [21]

При решении задачи структура данных обычно является неотъемлемой частью алгоритма . [ 22] : 5  В современном стиле программирования алгоритмы и структуры данных инкапсулируются вместе в абстрактный тип данных . [22] : ix 

Программное обеспечение

Архитектура программного обеспечения — это конкретный выбор между возможными альтернативами в рамках фреймворка. Например, фреймворк может потребовать базу данных, а архитектура будет определять тип и производителя базы данных. Структура программного обеспечения — это способ, которым оно разделено на взаимосвязанные компоненты. Ключевой структурный вопрос — минимизация зависимостей между этими компонентами. Это позволяет изменять один компонент, не требуя изменений в других. [23] : 3  Цель структуры — оптимизировать для (краткости, читаемости, прослеживаемости, изоляции и инкапсуляции, ремонтопригодности, расширяемости, производительности и эффективности), примерами являются: выбор языка , код , функции , библиотеки , сборки , эволюция системы или диаграммы для логики потока и дизайна . [24] 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. [25] Высокая избыточность является неотъемлемой частью проектирования нескольких систем в космическом челноке . [26]

Логичный

Как раздел философии, логика занимается различением хороших аргументов от плохих. Главной заботой является структура аргументов. [27] Аргумент состоит из одной или нескольких посылок , из которых выводится заключение . [28] Шаги в этом выводе могут быть выражены формальным образом, а их структура может быть проанализирована. Два основных типа вывода — дедукция и индукция . В действительной дедукции вывод обязательно следует из посылок, независимо от того, истинны они или нет. Недействительная дедукция содержит некоторую ошибку в анализе. Индуктивный аргумент утверждает, что если посылки истинны, то заключение вероятно. [28]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "structure, n.". Oxford English Dictionary (Online ed.). Архивировано из оригинала 14 июня 2024 года . Получено 1 октября 2015 года .
  2. ^ ab Карпинтери, Альберто (2002). Строительная механика: унифицированный подход . CRC Press. ISBN 9780203474952.
  3. ^ Книпперс, Ян; Кремерс, Ян; Габлер, Маркус; Линхард, Джулиан (2011). Руководство по конструированию полимеров + мембран: материалы, полуфабрикаты, формообразующее проектирование (англ. пер. 1-го немецкого изд.). Мюнхен: Институт международной архитектурной документации. ISBN 9783034614702.
  4. ^ Чжан, Z.; Чжан, Y.-W.; Гао, H. (1 сентября 2010 г.). «Об оптимальной иерархии несущих нагрузку биологических материалов». Труды Королевского общества B: Биологические науки . 278 (1705): 519–525. doi :10.1098/rspb.2010.1093. PMC 3025673. PMID  20810437 . 
  5. ^ ab Урри, Лиза; Кейн, Майкл; Вассерман, Стивен; Минорски, Питер; Рис, Джейн (2017). «Эволюция, темы биологии и научные исследования». Campbell Biology (11-е изд.). Нью-Йорк: Pearson. стр. 2–26. ISBN 978-0134093413.
  6. ^ ab Banaszak, Leonard J. (2000). Основы структурной биологии . Burlington: Elsevier. ISBN 9780080521848.
  7. ^ Первс, Уильям К.; Садава, Дэвид Э.; Орианс, Гордон Х.; Х. Крейг, Хеллер (2003). Жизнь, наука биологии (7-е изд.). Сандерленд, Массачусетс: Sinauer Associates. стр. 41–44. ISBN 9780716798569.
  8. ^ ДеКок, Роджер Л.; Грей, Гарри Б. (1989). Химическая структура и связь (2-е изд.). Mill Valley, Калифорния: University Science Books. ISBN 9780935702613.
  9. ^ Хилл, Грэм К.; Холман, Джон С. (2000). Химия в контексте (5-е изд.). Уолтон-он-Темз: Нельсон. стр. 391. ISBN 9780174482765.
  10. ^ Эшкрофт, Нил В.; Мермин, Н. Дэвид (1977). Физика твердого тела (27-е переиздание). Нью-Йорк: Холт, Райнхарт и Уинстон. ISBN 9780030839931.
  11. ^ Ньюнхэм, Роберт Э. (2005). Свойства материалов анизотропия, симметрия, структура . Оксфорд: Oxford University Press. ISBN 9780191523403.
  12. ^ Бент, Иэн Д.; Попл, Энтони. «Анализ». Grove Music Online. Oxford Music Online . Oxford University Press. Архивировано из оригинала 14 июня 2024 г. Получено 5 октября 2015 г.
  13. ^ ab Meyer, Leonard B. (1973). Объясняя музыку: эссе и исследования . Беркли: Univ. of California Press. ISBN 9780520022164.
  14. ^ "Sentence". Grove Music Online. Oxford Music Online . Oxford University Press. Архивировано из оригинала 14 июня 2024 г. Получено 5 октября 2015 г.
  15. ^ "Phrase". Grove Music Online. Oxford Music Online . Oxford University Press. Архивировано из оригинала 14 июня 2024 г. Получено 5 октября 2015 г.
  16. ^ Штейн, Леон (1979). Антология музыкальных форм: Структура и стиль (Расширенное издание): Изучение и анализ музыкальных форм . Alfred Music. ISBN 9781457400940.
  17. ^ Лопес, Дж.; Скотт, Дж. (2000). Социальная структура . Букингем и Филадельфия: Издательство Открытого университета. ISBN 9780335204960. OCLC  43708597.
  18. ^ Black, Paul E. (15 декабря 2004 г.). "структура данных". В Pieterse, Vreda; Black, Paul E. (ред.). Словарь алгоритмов и структур данных (онлайн-ред.). Национальный институт стандартов и технологий . Архивировано из оригинала 10 августа 2017 г. . Получено 1 октября 2015 г.
  19. ^ Седжвик, Роберт; Уэйн, Кевин (2011). Алгоритмы (4-е изд.). Addison-Wesley Professional. ISBN 9780132762564.
  20. ^ Кормен, Томас Х.; Лейзерсон, Чарльз Э.; Ривест, Рональд Л.; Стайн, Клиффорд (2009). «Структуры данных». Введение в алгоритмы (3-е изд.). Кембридж, Массачусетс: MIT Press. стр. 229–339. ISBN 978-0262033848.
  21. ^ Мехта, Динеш П. (2005). "Базовые структуры". В Мехта, Динеш П.; Сахни, Сартай (ред.). Справочник по структурам данных и приложениям . Бока-Ратон, Флорида: Chapman & Hall/CRC Computer and Information Science Series. ISBN 9781420035179.
  22. ^ ab Skiena, Steven S. (2008). «Структуры данных». Руководство по разработке алгоритмов (2-е изд.). Лондон: Springer. С. 366–392. ISBN 9781848000704.
  23. ^ Гортон, Ян (2011). Essential software architecture (2nd ed.). Берлин: Springer. ISBN 9783642191763.
  24. ^ Диль, Стефан (2007). Визуализация программного обеспечения: визуализация структуры, поведения и эволюции программного обеспечения; с 5 таблицами . Берлин: Springer. С. 38–47. ISBN 978-3540465041.
  25. ^ 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.
  26. ^ Томайко, Джеймс Э. (март 1988 г.). «Компьютеры в системе авионики космического челнока». Компьютеры в космическом полете: опыт NASA . Архивировано из оригинала 9 октября 2023 г. Получено 2 октября 2015 г.
  27. ^ "Структура аргументов". Философия 103: Введение в логику . philosophy.lander.edu. Архивировано из оригинала 9 октября 2023 г. Получено 4 октября 2015 г.
  28. ^ ab Kemerling, Garth. "Arguments and Inference". The Philosophy Pages . Архивировано из оригинала 4 июня 2023 г. Получено 4 октября 2015 г.

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки