Struktura - Structure

Struktura molekuly DNA je nezbytná pro její funkci.

Struktura je uspořádání a uspořádání vzájemně propojených prvků v materiálu objektu nebo systému , nebo objekt nebo systém tak organizovaná. Materiální struktury zahrnují předměty vytvořené lidmi, jako jsou budovy a stroje, a přírodní objekty, jako jsou biologické organismy , minerály a chemikálie . Abstraktní struktury zahrnují datové struktury v informatice a hudební formě . Mezi typy struktury patří hierarchie (kaskáda vztahů typu jeden k mnoha), síť s odkazy typu mnoho k mnoha nebomřížka představující spojení mezi součástmi, které sousedí v prostoru.

Nosný

Tradiční struktura skladování potravin Sami

Gotické kvadripartitové křížové žebrové klenby kostela Saint-Séverin v Paříži

Budovy , letadla , kostry , mraveniště , bobří přehrady , mosty a solné dómy jsou příkladem nosných konstrukcí. Výsledky stavby jsou rozděleny na budovy a nestavební struktury a tvoří infrastrukturu lidské společnosti. Vestavěné konstrukce jsou široce rozděleny podle jejich různých přístupů k návrhu a standardů do kategorií zahrnujících stavební konstrukce, architektonické stavby , inženýrské stavby a mechanické stavby.

Účinky zatížení na fyzické konstrukce se určují pomocí statické analýzy , která je jedním z úkolů pozemního stavitelství . Tyto konstrukční prvky mohou být klasifikovány jako jednorozměrné ( lana , vzpěry , nosníky , oblouky ), dvojrozměrné ( membrány , talíře, deska , mušle , úložišť ), nebo trojrozměrných (nadměrných). Trojrozměrné prvky byly hlavní možností, kterou měly rané stavby jako Chichen Itza k dispozici . Jednorozměrný prvek má jeden rozměr mnohem větší než ostatní dva, takže ostatní rozměry lze při výpočtech zanedbávat; poměr menších rozměrů a složení však může určovat ohybovou a tlakovou tuhost prvku. Dvourozměrné prvky s tenkým třetím rozměrem mají jen málo z nich, ale mohou odolat biaxiálnímu tahu.

Prvky struktury jsou kombinovány v konstrukčních systémech . Většina každodenních nosných konstrukcí jsou sekčně aktivní konstrukce jako rámy, které jsou primárně složeny z jednorozměrných (ohybových) struktur. Dalšími typy jsou vektorově aktivní struktury, jako jsou vazníky , povrchově aktivní struktury, jako jsou skořepiny a skládané desky, tvarově aktivní struktury, jako jsou kabelové nebo membránové struktury, a hybridní struktury.

Nosné biologické struktury, jako jsou kosti, zuby, skořápky a šlachy, odvozují svoji sílu od víceúrovňové hierarchie struktur využívajících biominerály a proteiny , na jejichž dně jsou kolagenové fibrily .

Biologický

Spirála uspořádání malých zářivě žlutými kvítky , které tvoří květu o slunečnice je příkladem vysoce uspořádané struktury, která charakterizuje všechny organismy .

V biologii je jednou z vlastností života její vysoce uspořádaná struktura, kterou lze pozorovat na více úrovních , například v buňkách , tkáních , orgánech a organismech .

V jiném kontextu lze strukturu pozorovat také u makromolekul , zejména proteinů a nukleových kyselin . Funkce těchto molekul je dána jejich tvarem i složením a jejich struktura má více úrovní. Proteinová struktura má čtyřúrovňovou hierarchii. Primární struktura je sekvence aminokyselin , které ji tvoří. Má peptidovou kostru tvořenou opakovanou sekvencí dusíku a dvou atomů uhlíku. Sekundární struktura se skládá z opakujících se vzorů stanovených vodíkovou vazbou . Dva základní typy jsou a-šroubovice a β-skládaný list . Terciární struktura je tam a zpět ohýbání polypeptidového řetězce, a kvartérní struktura je tak, že terciární jednotky jsou společně a vzájemně reagují. Strukturní biologie se zabývá biomolekulární strukturou makromolekul.

Chemikálie

Kostní vzorec pro dopamin

Chemická struktura se týká molekulární geometrie i elektronické struktury. Struktura může být reprezentována řadou diagramů nazývaných strukturní vzorce . Lewisovy struktury používají tečku k reprezentaci valenčních elektronů pro atom; to jsou elektrony, které určují roli atomu v chemických reakcích. Vazby mezi atomy mohou být reprezentovány čarami s jedním řádkem pro každý pár elektronů, který je sdílen. Ve zjednodušené verzi takového diagramu, nazývané kosterní vzorec , jsou zobrazeny pouze vazby uhlík-uhlík a funkční skupiny.

Atomy v krystalu mají strukturu, která zahrnuje opakování základní jednotky nazývané jednotková buňka . Atomy mohou být modelovány jako body na mřížce a lze prozkoumat účinek operací symetrie, které zahrnují rotace kolem bodu, odrazy kolem rovin symetrie a translace (pohyby všech bodů o stejnou hodnotu). Každý krystal má konečnou skupinu, nazývanou prostorová skupina , takových operací, které jej mapují na sebe; existuje 230 možných vesmírných skupin. Podle Neumannova zákona určuje symetrie krystalu, jaké fyzikální vlastnosti, včetně piezoelektřiny a feromagnetismu , může mít krystal.

Matematický

Hudební

Motiv z Preludií od Chopina , op. 28 č. 6, takty 1–3

Velká část numerické analýzy zahrnuje identifikaci a interpretaci struktury hudebních děl. Strukturu lze nalézt na úrovni části díla, celého díla nebo skupiny děl. Prvky hudby, jako je výška , doba trvání a zabarvení, se spojují do malých prvků, jako jsou motivy a fráze , a ty se zase spojují ve větších strukturách. Ne všechna hudba (například od Johna Cage ) má hierarchickou organizaci , ale hierarchie usnadňuje posluchači porozumět hudbě a pamatovat si ji.

Analogicky k lingvistické terminologii lze motivy a fráze kombinovat a vytvářet tak kompletní hudební nápady, jako jsou věty a fráze . Větší forma je známá jako tečka . Jedna taková forma, která byla široce používána v letech 1600 až 1900, má dvě fráze, předchůdnou a následnou , s poloviční kadencí uprostřed a plnou kadencí na konci poskytující interpunkci. Ve větším měřítku jsou formy s jedním pohybem, jako je sonátová forma a kontrapunktická forma , a vícepohybové formy, jako je symfonie .

Sociální

Sociální struktura je vzorem vztahů. Jsou to sociální organizace jednotlivců v různých životních situacích. Struktury jsou použitelné pro lidi v tom, jak je společnost jako systém organizovaný charakteristickým vzorem vztahů. Toto je známé jako sociální organizace skupiny. Sociologové studovali měnící se strukturu těchto skupin. Struktura a agentura jsou dvě konfrontované teorie o lidském chování. Debata o vlivu struktury a agentury na lidské myšlení je jedním z ústředních problémů sociologie. V této souvislosti se agentura týká individuální lidské schopnosti samostatně jednat a svobodně se rozhodovat. Struktura zde odkazuje na faktory, jako je sociální třída , náboženství , pohlaví , etnický původ , zvyky atd., Které zřejmě omezují nebo ovlivňují individuální příležitosti.

Data

V jednotlivě propojeném seznamu má každý prvek datovou hodnotu a ukazatel na další prvek.

V počítačové vědě je datová struktura způsob, jak organizovat informace v počítači tak, aby mohly být efektivně použity. Datové struktury jsou postaveny ze dvou základních typů: Pole má index, který lze použít pro okamžitý přístup k jakékoli datové položce (některé programovací jazyky vyžadují inicializaci velikosti pole ). Spojový seznam může být reorganizována, pěstované nebo sražená, ale jeho prvky se musí přistupovat s ukazatelem , že vazby je společně v určitém pořadí. Z nich lze vytvořit libovolný počet dalších datových struktur, jako jsou zásobníky , fronty , stromy a hashovací tabulky .

Při řešení problému je datová struktura obecně nedílnou součástí algoritmu . V moderním programovacím stylu jsou algoritmy a datové struktury zapouzdřeny dohromady v abstraktním datovém typu .

Software

V softwarové architektuře je struktura softwaru způsob, jakým je rozdělen na vzájemně související komponenty. Klíčovým strukturálním problémem je minimalizace závislostí mezi těmito komponentami. Díky tomu je možné změnit jednu komponentu bez nutnosti změn v jiných. Strukturu lze znázornit v diagramech, jako je řídicí strukturní diagram a Nassi -Shneidermanův diagram . Strukturální prvky odrážejí požadavky aplikace: například pokud systém vyžaduje vysokou odolnost proti chybám, pak je zapotřebí nadbytečná struktura, takže v případě selhání součásti má zálohy. Vysoká redundance je nezbytnou součástí návrhu několika systémů v raketoplánu .

Logický

Jako odvětví filozofie se logika zabývá rozlišováním dobrých argumentů od chudých. Hlavní starostí je struktura argumentů. Argument se skládá z jedné nebo více premis, ze kterých se odvozuje závěr . Kroky v tomto závěru lze vyjádřit formálním způsobem a analyzovat jejich strukturu. Dva základní typy závěrů jsou dedukce a indukce . Při platném odpočtu závěr nutně vyplývá z premis, bez ohledu na to, zda jsou pravdivé nebo ne. Neplatný odpočet obsahuje nějakou chybu v analýze. Indukční argument tvrdí, že pokud jsou předpoklady pravdivé, je závěr pravděpodobný.

Viz také

• Abstraktní struktura
• Matematická struktura
• Strukturní geologie
• Struktura (matematická logika)
• Strukturalismus (filozofie vědy)

Reference

Další čtení

externí odkazy

• Wüthrich, Christian. „Struktura ve filozofii, matematice a fyzice (Phil 246, jaro 2010)“ (PDF) . Kalifornská univerzita v San Diegu. Archivováno z originálu (PDF) dne 4. března 2016 . Citováno 1. října 2015 . (osnova a seznam čtení)