מודולריות

תכונה של מערכת הנדסית וגישה תכנונית

מוֹדוּלַרִיוּת היא תכונה של מערכת המתארת את מידת הפריקות שלה, בין אם לצורך הרכבה גמישה, תובלה, או כדי לאפשר החלפה של חלקים. מערכת מודולרית היא מערכת הבנויה מיחידות משנה. יחידות המשנה יכולות להיות זהות או שונות. לפעמים ניתן להרכיב אותן באופנים שונים, ובכך ליצור גופים שונים במראה, או בתפקוד. המונח מקבל משמעויות שונות במקצת לפי ההקשר ותחום הידע בו הוא מוזכר.

אבני לגו המאפשרות לחברן זה לזה באופן מודולרי

מודולריות בעולם העיצובעריכה

בנייה בעיקרון מודולרי מאפשר ייצור המוני וזול יותר גם אם התוצרים הסופיים שמרכיבים מהיחידות המודולריות שונים זה מזה. היא יכולה לאפשר למשל תכנון של מבנה ובו דירות שניתן לנתקן מהבניין ולהעביר לבניין אחר.

  • משחק הלגו פועל על פי עיקרון מודולרי. יש בו חתיכות שונות בגודלן וצורתן אך אופן החיבור הזהה בין כולן מאפשר לחבר אותן לצורות רבות.
  • המדפים של המעצב רון ארד, המוכרים בכינוי "תולעת ספרים" מדגימים עיקרון זה בכך שאפשר לנתק ולחבר חלקים שונים של המדף לשינוי אורכו.
  • קיימים פתרונות מגוונים של אחסון מודולרי הבנוי על הרעיון שניתן לקחת מספר כלי אחסון, על פי צורכי הלקוח ולחברם לכדי יחידה אחת.

מודולריות בביולוגיהעריכה

מודולריות בהנדסת מכונותעריכה

מכונות מודרניות רבות בנויות ממודולים פריקים, הניתנים להחלפה פשוטה לצורכי תיקונים, תחזוקה או שדרוג.

מודולריות בהנדסה אזרחיתעריכה

מודולריות במחשביםעריכה

  ערך מורחב – מודולריות (תכנות)

בתחום המחשבים, הצורך במודולריות הוא מרכזי, הן בתוכנה והן בחומרה. תוכנת מחשב בנויה מסדרה של הוראות לביצוע בעלת מבנה לוגי מסוים. הבחנה ברורה בין חלקים שונים בתוכנה, באופן שתפקיד כל חלק מוגדר וברור היטב, מאפשרת מודולריות. אפיון ברור של תפקיד כל חלק ואופן השימוש בו מאפשרים שימוש בחלקים אלה גם בתוכנה אחרת, בצירוף עם חלקים אחרים. שפות תכנות רבות תומכות בצורות שונות של חלוקת התוכנה ליחידות בעלות תפקיד מוגדר, לדוגמה, פרוצדורה (או פונקציה), אובייקט וחבילה (package או module). יש חשיבות גדולה להגדרת נקודת התפר בין יחידת תוכנה לשאר החלקים. נקודה זאת נקראת הממשק.

מלבד האפשרות ליצור תוכנה על ידי צירוף של יחידות תוכנה מוגדרות, מודולריות בתוכנה מאפשרת גם גמישות בפיתוח התוכנה. כאשר קוד בנוי בצורה מודולרית, ניתן להחליף חלקים בו, בלי צורך לשנות את שאר חלקי התוכנה. לעיתים משתמשים באפשרות זאת בזמן הפיתוח, כאשר משלבים חלקי תוכנה מנוונים או מדומים (mock). שילוב חלק מדומה מאפשר לפתח את שאר חלקי תוכנה ולדחות את פיתוח החלק המדומה לשלב מאוחר יותר.

דוגמאות נוספות לשימוש במודולריות בתוכנה הן ההרחבות של דפדפנים, עדכוני תוכנה והרכבות של משחקי מחשב.

בחומרה, כמו בתחומים הנדסיים רבים אחרים, מודולריות מאפשרת הרכבה של מערכות מצירוף רכיבים שונים. מחשב מודרני מורכב ממעבד מרכזי, לוח אם, זיכרון, דיסק קשיח, מסך, עכבר, מקלדת ורכיבים אפשריים נוספים. ניתן לבחור כל אחד מרכיבים אלה מתוך שורה של יצרנים ומאפיינים אפשריים. המפתח למודלוריות הוא הגדרת ממשק ברור לכל אחד מרכיבי החומרה.

מודולריות במתמטיקהעריכה

  ערך מורחב – חשבון מודולרי

חשבון מוֹדוּלַרי (הידוע גם כחשבון קונגרואנציות) הוא שיטה מתמטית, בה מחליפים מספרים בשארית החלוקה במספר קבוע. לדוגמה, בחשבון מודולו 7 מתקיים השוויון  , מכיוון ש:  , ושארית החילוק של 11 ב-7 היא 4.

הדוגמה הידועה ביותר לחשבון מודולרי היא החשבון על-פני השעון, שהוא חשבון מודולרי מודולו 24. כאשר השעה כעת היא 20:00, ואנו רוצים לדעת מה תהיה השעה 9 שעות מאוחר יותר, הפעולה שאנו עושים היא   .

מודולריות במדע הרשתותעריכה

מודולריות (לרוב מסומנת באות Q) היא המדד למידה שבה הרשת מתקהלת לקהילות. ככל שהמדד גבוה יותר, כך הקהילות ברשת מוגדרות יותר, כלומר, הקשרים של הצמתים בתוך הקהילות יהיו צפופים יותר מהקשרים שלהם לצמתים מחוץ לקהילה. מודולריות משמשת ככלי לאופטימיזציה של חלוקת רשת לקהילות, כשהיישום הנפוץ ביותר שלה הוא באלגוריתם לובאין (Louvain, על שם האוניברסיטה בה פותח)[1].

  מודולריות, בביצוע הפודקאסט נטפריקס - ההסכת העברי הראשון למדע הרשתות, סרטון בערוץ https://www.youtube.com/channel/UChr5Af0xTeFXILizUFWZ9_A באתר יוטיוב

ראו גםעריכה

קישורים חיצונייםעריכה

הערות שולייםעריכה

  1. ^ המאמר של אלגוריתם לובאין צוטט כ-15,000 פעם, נכון לאוג' 2021. https://arxiv.org/abs/0803.0476, ור' גם https://www.snapod.net/post/הרחבות-לפרק-5-קהילות-ברשת-חוק-הרשת-מס-2