Yapı

Yapı, maddi bir nesne veya sistemdeki birbiriyle ilişkili unsurların düzenlenmesi ve organizasyonu veya bu şekilde organize edilmiş nesne veya sistemdir.^[1] Maddi yapılar, binalar ve makineler gibi insan yapımı nesneleri ve biyolojik organizmalar, mineraller ve kimyasallar gibi doğal nesneleri içerir. Soyut yapılar bilgisayar bilimlerindeki veri yapılarını ve müzik formunu içerir. Yapı türleri arasında bir hiyerarşi (bire çok ilişkilerden oluşan bir basamak), çoktan çoğa bağlantılar içeren bir bağlantı veya uzayda komşu olan bileşenler arasındaki bağlantıları içeren bir kafes bulunur.

Binalar, hava araçları, iskeletler, karınca yuvaları, kunduz barajları, köprüler ve tuz kubbeleri yük taşıyan yapılara örnektir. İnşaatın sonuçları binalar ve bina dışı yapılar olarak ikiye ayrılır ve bir insan toplumunun altyapısını oluşturur. İnşa edilen yapılar, değişen tasarım yaklaşımları ve standartlarına göre genel olarak bina yapıları, mimari yapılar, inşaat mühendisliği yapıları ve mekanik yapılar gibi kategorilere ayrılır.

Yüklerin fiziksel yapılar üzerindeki etkileri, yapı mühendisliğinin görevlerinden biri olan yapısal analiz yoluyla belirlenir. Yapısal elemanlar tek boyutlu (halatlar, payandalar, kirişler, kemerler), iki boyutlu (membranlar, levhalar, döşeme, kabuklar, tonozlar) veya üç boyutlu (katı kütleler) olarak sınıflandırılabilir.^[2]:2 Üç boyutlu elemanlar, Chichen Itza gibi erken dönem yapıları için mevcut olan ana seçenekti. Tek boyutlu bir elemanın bir boyutu diğer ikisinden çok daha büyüktür, bu nedenle diğer boyutlar hesaplamalarda ihmal edilebilir; ancak daha küçük boyutların oranı ve bileşim, elemanın eğilme ve basınç sertliğini belirleyebilir. İnce bir üçüncü boyuta sahip iki boyutlu elemanlar her ikisinden de çok azına sahiptir ancak iki eksenli çekmeye karşı koyabilirler.^[2]:2–3

Yapı elemanları yapısal sistemlerde birleştirilir. Günlük yük taşıyan yapıların çoğunluğu çerçeveler gibi kesit aktif yapılardır ve bunlar öncelikle tek boyutlu (eğilme) yapılardan oluşur. Diğer türler ise kafes kirişler gibi vektör-aktif yapılar, kabuklar ve katlanmış plakalar gibi yüzey-aktif yapılar, kablo veya membran yapılar gibi form-aktif yapılar ve hibrit yapılardır.^{[3]:134–136}

Kemikler, dişler, kabuklar ve tendonlar gibi yük taşıyan biyolojik yapılar güçlerini, en altta kollajen fibrilleri olmak üzere biyomineraller ve proteinler kullanan çok seviyeli bir yapı hiyerarşisinden alırlar.^[4]

Biyolojide, yaşamın özelliklerinden biri, hücreler, dokular,^[5] organlar ve organizmalar gibi çeşitli düzeylerde gözlemlenebilen son derece düzenli yapısıdır.

Başka bir bağlamda, yapı makromoleküllerde, özellikle proteinlerde ve nükleik asitlerde de gözlemlenebilir.^[6] Bu moleküllerin işlevi, bileşimlerinin yanı sıra şekilleri tarafından da belirlenir ve yapılarının birden fazla seviyesi vardır. Protein yapısı dört seviyeli bir hiyerarşiye sahiptir. Birincil yapı, onu oluşturan amino asitlerin dizilimidir. Bir nitrojen ve iki karbon atomunun tekrarlanan diziliminden oluşan bir peptit omurgası vardır. İkincil yapı, hidrojen bağı ile belirlenen tekrarlanan modellerden oluşur. İki temel tip α-sarmal ve β-katlı tabakadır. Üçüncül yapı, polipeptit zincirinin ileri geri bükülmesidir ve dördüncül yapı, üçüncül birimlerin bir araya gelme ve etkileşime girme şeklidir.^[7] Yapısal biyoloji, makromoleküllerin biyomoleküler yapısı ile ilgilenir.^[6]

Kimyasal yapı hem moleküler geometriyi hem de elektronik yapıyı ifade eder. Yapı, yapısal formüller olarak adlandırılan çeşitli diyagramlarla temsil edilebilir. Lewis yapıları, bir atomun değerlik elektronlarını temsil etmek için bir nokta gösterimi kullanır; bunlar atomun kimyasal reaksiyonlardaki rolünü belirleyen elektronlardır.^[8]:71–72 Atomlar arasındaki bağlar, paylaşılan her elektron çifti için bir çizgi olacak şekilde çizgilerle temsil edilebilir. İskelet formülü olarak adlandırılan böyle bir diyagramın basitleştirilmiş bir versiyonunda, sadece karbon-karbon bağları ve fonksiyonel gruplar gösterilir.^[9]

Bir kristaldeki atomlar, birim hücre adı verilen temel bir birimin tekrarını içeren bir yapıya sahiptir. Atomlar bir kafes üzerindeki noktalar olarak modellenebilir ve bir nokta etrafında dönüşler, bir simetri düzlemi etrafında yansımalar ve ötelemeleri (tüm noktaların aynı miktarda hareketleri) içeren simetri işlemlerinin etkisi keşfedilebilir. Her kristal, kendisini kendi üzerine eşleyen bu tür işlemlerin uzay grubu adı verilen sonlu bir grubuna sahiptir; 230 olası uzay grubu vardır.^{[10] :125–126} Neumann yasasına göre bir kristalin simetrisi, piezoelektrik ve ferromanyetizma da dahil olmak üzere kristalin hangi fiziksel özelliklere sahip olabileceğini belirler.^{[11]:34–36,91–92,168–169}

Sayısal analizin büyük bir kısmı müzik eserlerinin yapısını tanımlamayı ve yorumlamayı içerir. Yapı, bir eserin parçası, eserin tamamı veya bir grup eser düzeyinde bulunabilir.^[12] Perde, süre ve tını gibi müzik unsurları motifler ve ifadeler gibi küçük unsurlar halinde bir araya gelir ve bunlar da daha büyük yapılarda birleşir. Her müzik (örneğin John Cage'in müziği) hiyerarşik bir düzene sahip değildir, ancak hiyerarşi dinleyicinin müziği anlamasını ve hatırlamasını kolaylaştırır.^[13]:80

Dilbilim terminolojisine benzer şekilde, motifler ve ifadeler, cümleler ve ifadeler gibi tam müzikal fikirler oluşturmak için birleştirilebilir.^[14][15] Daha geniş bir form dönem olarak bilinir. 1600-1900 yılları arasında yaygın olarak kullanılan böyle bir formda, ortada yarım kadans ve sonda noktalama sağlayan tam kadans olmak üzere iki cümle, bir öncül ve bir sonuç vardır.^{[16] :38–39} Daha büyük ölçekte ise sonat formu ve kontrpuan formu gibi tek bölümlü formlar ve senfoni gibi çok bölümlü formlar yer almaktadır.^[13]

Sosyal yapı bir ilişkiler örüntüsüdür. Çeşitli yaşam durumlarındaki bireylerin sosyal organizasyonlarıdır. Yapılar, bir toplumun karakteristik bir ilişki örüntüsü tarafından organize edilen bir sistem olarak nasıl olduğu konusunda insanlar için geçerlidir. Bu, grubun sosyal organizasyonu olarak bilinir.^[17]:3 Sosyologlar bu grupların değişen yapısını incelemişlerdir. Yapı ve ajans, insan davranışı hakkında karşı karşıya gelen iki teoridir. Yapı ve ajansın insan düşüncesi üzerindeki etkisini çevreleyen tartışma, sosyolojinin temel konularından biridir. Bu bağlamda, ajans, bağımsız hareket etme ve özgür seçimler yapma konusundaki bireysel insan kapasitesini ifade eder. Burada yapı, bireysel fırsatları sınırlayan veya etkileyen sosyal sınıf, din, cinsiyet, etnik köken, gelenekler vb. gibi faktörleri ifade eder.

Bilgisayar bilimlerinde veri yapısı, bilginin verimli bir şekilde kullanılabilmesi için bilgisayarda düzenlenmesinin bir yoludur.^[18] Veri yapıları iki temel tipten oluşur: Bir dizi, herhangi bir veri öğesine anında erişim için kullanılabilen bir indekse sahiptir (bazı programlama dilleri dizi boyutunun başlatılmasını gerektirir). Bağlı liste yeniden düzenlenebilir, büyütülebilir veya küçültülebilir, ancak öğelerine onları belirli bir sırada birbirine bağlayan bir işaretçi ile erişilmelidir.^[19]:156 Bunlardan yığınlar, kuyruklar, ağaçlar ve hash tabloları gibi çok sayıda başka veri yapısı oluşturulabilir.^[20][21]

Bir problemin çözümünde, bir veri yapısı genellikle algoritmanın ayrılmaz bir parçasıdır.^[22] :5 Modern programlama tarzında, algoritmalar ve veri yapıları soyut bir veri tipinde birlikte kapsüllenir.^[22]:ix

Yazılım mimarisi, bir çerçeve içindeki olası alternatifler arasında yapılan belirli seçimlerdir. Örneğin, bir çerçeve bir veritabanı gerektirebilir ve mimari veritabanının türünü ve üreticisini belirler. Yazılımın yapısı, birbiriyle ilişkili bileşenlere bölünme şeklidir. Temel bir yapısal konu, bu bileşenler arasındaki bağımlılıkları en aza indirmektir. Bu, bir bileşenin diğerlerinde değişiklik gerektirmeden değiştirilmesini mümkün kılar.^[23] :3

Yapının amacı (kısalık, okunabilirlik, izlenebilirlik, izolasyon ve kapsülleme, sürdürülebilirlik, genişletilebilirlik, performans ve verimlilik) için optimizasyon yapmaktır; örnekler: dil seçimi, kod, fonksiyonlar, kütüphaneler, yapılar, sistem evrimi veya akış mantığı ve tasarımı için diyagramlar.^[24]

Yapısal unsurlar uygulamanın gereksinimlerini yansıtır: örneğin, sistem yüksek hata toleransı gerektiriyorsa, bir bileşenin arızalanması durumunda yedeklerinin olması için yedekli bir yapıya ihtiyaç vardır.^[25] Yüksek yedeklilik, Space Shuttle'daki çeşitli sistemlerin tasarımının önemli bir parçasıdır.^[26]

Felsefenin bir dalı olarak mantık, iyi argümanları zayıf olanlardan ayırmakla ilgilenir. Başlıca endişe kaynağı argümanların yapısıdır.^[27] Bir argüman, bir sonucun çıkarıldığı bir veya daha fazla öncülden oluşur.^[28] Bu çıkarımdaki adımlar biçimsel bir şekilde ifade edilebilir ve yapıları analiz edilebilir. İki temel çıkarım türü tümdengelim ve tümevarımdır. Geçerli bir tümdengelimde sonuç, doğru olup olmadıklarına bakılmaksızın öncüllerden zorunlu olarak çıkar. Geçersiz bir tümdengelim, analizde bazı hatalar içerir. Tümevarımsal bir argüman, öncüllerin doğru olması halinde sonucun da muhtemel olduğunu iddia eder.^[28]

• Soyut yapı
• Matematiksel yapı
• Yapısal jeoloji
• Yapısalcılık (bilim felsefesi)

• Wüthrich, Christian. "Structure in philosophy, mathematics and physics (Phil 246, Spring 2010)" (PDF). University of California San Diego. 4 Mart 2016 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi. Erişim tarihi: 1 Ekim 2015.