Структу́ра (, , ) — це характеристика складу, просторова картина складу об'єкта, речовини (ізотропна, анізотропна, кристалічна, аморфна, гомогенний чи колоїдний розчин, фазові суміші) взаєморозміщення формацій, частин, деталей, елементів, певний функціональний взаємозв'язок складових частин об'єкта, внутрішня будова, упорядкування та організація взаємопов'язаних елементів у матеріальному об'єкті або системі. Структура також може стосуватись до формацій та моделей організації функціональних відносин, громадських, економічних, трудових правостосунків, устрою, організації чого-небудь. Фізичні структури включають артефакти та об'єкти, такі як будівлі та машини, а також природні об'єкти, такі як організми, мінерали та хімічні речовини. Абстрактні структури включають структури даних в інформатиці та музичні форми. Типи структур включають ієрархію (каскад зв'язків «один до багатьох»), мережу зі зв'язками «багато до багатьох» або гратку зі зв'язками між компонентами, які є сусідами в просторі.

Властивістю складних структур часто є емерджентність — поява у системи властивостей, які не є суммою властивостей складових.

Математичні структури

Логіка Як розділ філософії, логіка займається розрізненням хороших аргументів від поганих. Головне занепокоєння викликає структура аргументів. Аргумент складається з однієї або кількох передумов, з яких випливає висновок. Кроки в цьому висновку можна виразити формальним чином, а їхню структуру проаналізувати. Два основні типи висновків — це дедукція та індукція. У правильному висновуванні висновок обов'язково випливає з передумов, незалежно від того, істинні вони чи ні. Недійсний дедукційний висновок містить певну помилку в аналізі. Індуктивний аргумент стверджує, що якщо передумови істинні, то висновок ймовірний.

Хімічні структури

Хімічна структура стосується як геометрії молекули, так і електронної структури. Структуру можна представити за допомогою різноманітних діаграм, які називаються структурними формулами. У структурах Льюїса валентні електрони атома позначені крапкою; саме ці електрони визначають роль атома в хімічних реакціях.Зв'язки між атомами можна зобразити лініями, де одна лінія відповідає кожній спільній парі електронів. У спрощеній версії такої діаграми, яка називається скелетною формулою, показано лише вуглець-вуглецеві зв'язки та функціональні групи.

Атоми в кристалі мають еристалічну структуру що передбачає повторення базової одиниці, яка називається елементарною коміркою. Атоми можна змоделювати як точки на гратці, і дослідити вплив симетричності операцій, що включають обертання навколо точки, відбиття навколо площин симетрії та трансляцій (рухів всіх точок на однакову величину). Кожен кристал має скінченну групу, яка називається просторовою групою, таких операцій, які відображають його в самого себе; існує 230 можливих просторових груп. Згідно із , симетрія кристала визначає, які фізичні властивості кристала, включаючи п'єзоефект та феромагнетизм.

Біологічі структури

У біології однією з властивостей життя є його високовпорядкована структура, яку можна спостерігати на багатьох рівнях, таких як клітини, тканини, органи та організми.

В іншому контексті структуру можна також спостерігати в макромолекулах, зокрема білках та нуклеїнових кислотах. Функція цих молекул визначається їхньою формою, а також складом, а їхня структура має кілька рівнів. Структура білка має чотирирівневу ієрархію. Первинна структура — це послідовність амінокислот, що її складають. Він має пептидний каркас, що складається з повторюваної послідовності атомів азоту та двох атомів вуглецю. Вторинна структура складається з повторюваних структур, що визначаються водневими зв'язками. Два основних типи — це α-спіраль та β-лист. Третинна структура — це вигин поліпептидного ланцюга вперед і назад, а четвертинна структура — це спосіб, яким третинні ланки об'єднуються та взаємодіють. Структурна біологія вивчає біомолекулярну структуру макромолекул.

Несучі структури

Будівлі, мости, вежі складені з балок, ферм та інших несучих конструкцій. Вплив на фізичні конструкції визначається за допомогою структурного аналізу, який є одним із завдань . Структурні елементи можна класифікувати як одновимірні (канати, стійки, балки, арки), двовимірні (мембрани, , оболонки, склепіння) або тривимірні (тверді маси). Тривимірні елементи були основним варіантом, доступним для ранніх споруд, таких як Чичен-Іца. Одновимірний елемент має один вимір значно більший за два інших, тому іншими вимірами можна знехтувати в розрахунках; однак співвідношення менших розмірів та склад можуть визначати жорсткість елемента на та . Двовимірні елементи з тонким третім виміром мають малу стійкість до згинання чи стискання, але можуть опиратись розтягуванню по двом осям.

Елементи конструкції об'єднуються в структурні системи. Більшість повсякденних несучих конструкцій є перерізно-активними конструкціями, такими як рами, які в основному складаються з одновимірних (згинальних) конструкцій. Інші типи — це векторно-активні структури, такі як ферми, поверхнево-активні структури, такі як оболонки та складені пластини, формоактивні структури, такі як кабельні або мембранні структури, та гібридні структури.

Несучі біологічні структури, такі як кістки, зуби, панцирі та сухожилля, отримують свою міцність від багаторівневої ієрархії структур, що використовують біомінерали та білки, в основі яких знаходяться колагенові фібрили.

Музика

Значна частина числового аналізу включає визначення та інтерпретацію структури музичних творів. Структуру можна знайти на рівні частини твору, всього твору або групи творів. Такі елементи музики, як висота звуку, і тембр, поєднуються в дрібні елементи, такі як мотиви та фрази, а ті, у свою чергу, поєднуються у більші структури. Не вся музика (наприклад, музика Джона Кейджа) має , але ієрархія полегшує слухачеві розуміння та запам'ятовування музики.

За аналогією з лінгвістичною термінологією, мотиви та фрази можна поєднувати для створення цілісних музичних ідей, таких як речення та фрази. Більша форма відома як період. Одна з таких форм, що широко використовувалася між 1600 і 1900 роками, має дві фрази: антецедент і консеквент, з половинним кадансом посередині та повним кадансом в кінці, що забезпечує пунктуацію. У більшому масштабі існують одночастинні форми, такі як сонатна форма та контрапунктична форма, а також багаточастинні форми, такі як симфонія.

Дані

В інформатиці структура даних — це спосіб організації інформації в комп'ютері для її ефективного використання. Структури даних складаються з двох основних типів: масив має індекс, який можна використовувати для негайного доступу до будь-якого елемента даних (деякі мови програмування вимагають ініціалізації розміру масиву). Зв'язаний список можна реорганізувати, збільшити або скоротити, але до його елементів потрібно звертатися за допомогою вказівника, який пов'язує їх разом у певному порядку. З них можна створити будь-яку кількість інших структур даних, таких як стеки, черги, дерева та геш-таблиці.

Під час розв'язання задачі структура даних зазвичай є невід'ємною частиною алгоритму. У сучасному стилі програмування алгоритми та структури даних інкапсульовані разом в абстрактний тип даних.

Програмне забезпечення

 Архітектура програмного забезпечення — це конкретний вибір, зроблений між можливими альтернативами в межах фреймворку. Наприклад, фреймворк може вимагати бази даних, а архітектура визначатиме тип і виробника бази даних. програмного забезпечення — це спосіб, у який воно розділене на взаємопов'язані компоненти. Ключовою структурною проблемою є мінімізація залежностей між цими компонентами. Це дає змогу змінювати один компонент, не вимагаючи змін в інших. Мета структури полягає в оптимізації (стислості, читабельності, відстежуваності, ізоляції та інкапсуляції, зручності обслуговування, розширюваності, продуктивності та ефективності), прикладами яких є: вибір мови, код, функції, бібліотеки, системи складання, системи керування пакунками або діаграми для та . Структурні елементи відображають вимоги до застосунку: наприклад, якщо система вимагає високої відмовостійкості, то потрібна резервна структура, щоб у разі відмови компонента у нього були резервні копії. Висока резервованість є важливою частиною конструкції кількох систем космічного шатла.

Соціальна структура Соціальна структура — це модель взаємовідносин. Це соціальні організації людей, які перебувають у різних життєвих ситуаціях. Структури застосовні до людей у тому сенсі, як суспільство є системою, організованою за характерною схемою взаємовідносин. Це відомо як соціальна організація групи.  — це дві протилежні теорії людської поведінки. Дискусія щодо впливу структури та діяльності на людське мислення є однією з центральних проблем у соціології. У цьому контексті агентністю розуміється індивідуальна людська здатність діяти самостійно та робити вільний вибір. Структура тут стосується правил та звичаїв, які обмежують або впливають на індивідуальні можливості.

Структура Всесвіту

Див. також

Структурна геологія

Примітки

Додаткова інформація