Datoralgebrasystem ( SKA , eng. computer algebra system, CAS ) är ett applikationsprogram för symboliska beräkningar , det vill säga att utföra transformationer och arbeta med matematiska uttryck i analytisk (symbolsk) form.
Datoralgebrasystem varierar i kapacitet, men stöder vanligtvis följande symboliska åtgärder:
Många av SKA:erna inkluderar också:
Vissa inkluderar även:
Vissa SCA är inriktade på ett specifikt användningsområde; vanligtvis utvecklas sådana program av den akademiska världen och distribueras gratis. De kanske inte är lika effektiva i numeriska beräkningar som system för numeriska metoder .
SKA dök upp i början av 1960-talet och utvecklades i etapper, främst i två riktningar: teoretisk fysik och skapandet av artificiell intelligens .
Det första framgångsrika exemplet var Martinus Veltmans banbrytande arbete (senare belönad med Nobelpriset i fysik ), som 1963 skapade ett program för symbolisk beräkning (för högenergifysikens behov), som kallades Schoonschip.
Med hjälp av LISP skapade Karl Engelman MATHLAB 1964 som en del av MITER- projektet (för studier av artificiell intelligens ). Senare blev MATHLAB tillgängligt vid universitet för PDP-6 och PDP-10 stordatoranvändare med operativsystem som TOPS-10 eller TENEX . För närvarande kan den fortfarande köras på SIMH PDP-10-emuleringar. MATHLAB (" math ematical lab oratory") ska inte förväxlas med MATLAB (" matrix lab oratory "), ett numeriskt beräkningssystem skapat 15 år senare vid University of New Mexico.
Från slutet av 1960-talet inkluderade den första generationen av SKA system [1] :
Dessa system kunde utföra symboliska beräkningar: integration, differentiering, faktorisering.
Den andra generationen, som antog ett mer modernt grafiskt användargränssnitt , inkluderar Maple (Kate Geddes och Gaston Gonnet, University of Waterloo , 1985) och Mathematica ( Stephen Wolfram ), som används flitigt av matematiker, vetenskapsmän och ingenjörer [1] . Gratis alternativ är Sage , Maxima , Reduce .
1987 introducerade Hewlett-Packard den första fickanalytiska miniräknaren ( HP-28 ), och det var den första räknaren som implementerade algebraisk uttrycksorganisation, differentiering, begränsad analytisk integration, Taylor-serieexpansion och algebraisk ekvationslösning.
Texas Instruments släppte TI-92- kalkylatorn 1995 med revolutionerande CAS-tillägg baserade på programvaran Derive. Denna miniräknare och dess efterföljare, inklusive TI-89 och TI-Nspire CAS-serien som släpptes 2007, visade på möjligheten att bygga relativt kompakta och billiga datoralgebrasystem.
I den tredje generationen började den kategoriska metoden och operatörsberäkningar tillämpas [1] :
För 2012 fortsätter forskningen inom området datoralgebrasystem i tre riktningar: förmågan att lösa allt bredare problem, användarvänlighet och arbetshastighet [1] .
| Datoralgebrasystem | |
|---|---|
| Proprietär |
|
| Fri | |
| Gratis/shareware |
|
| Stöds inte |
|
| Matematisk programvara | |
|---|---|
| Symboliska beräkningar | |
| Numeriska beräkningar | |