Computeralgebrasystem ( SKA , eng. computeralgebrasystem, CAS ) er et applikationsprogram til symbolske beregninger , det vil sige at udføre transformationer og arbejde med matematiske udtryk i analytisk (symbolsk) form.
Computeralgebrasystemer varierer i kapacitet, men understøtter typisk følgende symbolske handlinger:
Mange af SKA'erne inkluderer også:
Nogle inkluderer også:
Nogle SCA'er er rettet mod et specifikt anvendelsesområde; normalt udvikles sådanne programmer af det akademiske samfund og distribueres gratis. De er måske ikke så effektive i numeriske beregninger som systemer til numeriske metoder .
SKA dukkede op i begyndelsen af 1960'erne og udviklede sig i etaper, hovedsageligt i to retninger: teoretisk fysik og skabelsen af kunstig intelligens .
Det første vellykkede eksempel var Martinus Veltmans pionerarbejde (senere tildelt Nobelprisen i fysik ), som i 1963 skabte et program til symbolsk beregning (til højenergifysikkens behov), som blev kaldt Schoonschip.
Ved at bruge LISP skabte Karl Engelman MATHLAB i 1964 som en del af MITER -projektet (til studiet af kunstig intelligens ). Senere blev MATHLAB tilgængelig på universiteter for PDP-6 og PDP-10 mainframe-brugere med operativsystemer som TOPS-10 eller TENEX . Indtil videre kan det stadig køres på SIMH PDP-10-emuleringer. MATHLAB (" math ematical lab oratory") må ikke forveksles med MATLAB (" matrix lab oratory "), et numerisk beregningssystem, der blev oprettet 15 år senere ved University of New Mexico.
Fra slutningen af 1960'erne inkluderede den første generation af SKA systemer [1] :
Disse systemer var i stand til at udføre symbolske beregninger: integration, differentiering, faktorisering.
Den anden generation, som tog en mere moderne grafisk brugergrænseflade , omfatter Maple (Kate Geddes og Gaston Gonnet, University of Waterloo , 1985) og Mathematica ( Stephen Wolfram ), som er meget brugt af matematikere, videnskabsmænd og ingeniører [1] . Gratis alternativer er Sage , Maxima , Reduce .
I 1987 introducerede Hewlett-Packard den første analytiske lommeregner ( HP-28 ), og det var den første lommeregner, der implementerede algebraisk udtryksorganisation, differentiering, begrænset analytisk integration, Taylor-serieudvidelse og algebraisk ligningsløsning.
Texas Instruments udgav TI-92- beregneren i 1995 med revolutionerende CAS-udvidelser baseret på Derive-software. Denne lommeregner og dens efterfølgere, herunder TI-89 og TI-Nspire CAS-serien udgivet i 2007, demonstrerede gennemførligheden af at bygge relativt kompakte og billige computeralgebrasystemer.
I tredje generation begyndte den kategoriske tilgang og operatørberegninger at blive anvendt [1] :
For 2012 fortsætter forskningen inden for computeralgebrasystemer i tre retninger: evnen til at løse stadigt bredere problemer, brugervenlighed og arbejdshastighed [1] .
| Computer algebra systemer | |
|---|---|
| Proprietære |
|
| Ledig | |
| Gratis/shareware |
|
| Ikke understøttet |
|
| Matematik software | |
|---|---|
| Symbolske beregninger | |
| Numeriske beregninger | |