miniatura|Un calculator Texas Instruments TI-Nspire care conține un sistem de algebră computerizată. Software-ul de calcul simbolic este un software matematic cu capacitatea de a manipula expresii matematice într-un mod similar cu calculele manuale tradiționale ale matematicienilor și oamenilor de știință, spre deosebire de alte software-uri matematice, care sunt orientate pe calculul numeric. Dezvoltarea sistemelor algebrice computerizate în a doua jumătate a secolului al XX-lea face parte din disciplina , care a stimulat dezvoltarea de algoritmi ce operează cu obiecte matematice, cum ar fi polinoamele.

Sistemele software de calcul simbolic pot fi împărțite în două clase: cele specializate și cele de uz general. Cele specializate sunt dedicate unei anumite părți a matematicii, cum ar fi teoria numerelor, teoria grupurilor sau predarea matematicii elementare.

Software-ul de uz general își propune să fie util unui utilizator care lucrează în orice domeniu științific care necesită manipularea expresiilor matematice.

Pentru a fi util, un software de calcul simbolic de uz general trebuie să includă diverse caracteristici, cum ar fi:

O interfață cu utilizatorul care permite unui utilizator să introducă și să afișeze formule matematice, de obicei de la o tastatură, eventual prin selecții din meniuri, mouse sau stylus. un limbaj de programare și un interpretor (rezultatul unui calcul are de obicei o formă imprevizibilă și o dimensiune imprevizibilă; prin urmare, intervenția utilizatorului este frecvent necesară); un simplificator, care este un sistem de rescriere pentru simplificarea formulelor matematice, un manager de memorie, inclusiv un garbage collector, necesar pentru dimensiunea uriașă a datelor intermediare care pot apărea în timpul unui calcul, o aritmetică cu precizie multiplă, necesară pentru dimensiunile uriașe ale numerelor întregi care pot apărea, o bibliotecă mare de algoritmi matematici și funcții speciale.

Istorie miniatura|upright|A Texas Instruments calculator that contains a computer algebra system Sistemele de calcul simbolic au început să apară prin anii 1960 și au evoluat din două surse destul de diferite —cerințele fizicienilor teoreticieni și cercetarea în domeniul inteligenței artificiale.

Un exemplu ilustrativ pentru primele dezvoltări de astfel de software-uri îl constituie activitatea de pionierat din 1963 a lui Martinus Veltman (viitor laureat al Premiului Nobel pentru Fizică), care a proiectat un program de matematică simbolică, dedicat fizicii energiilor înalte, denumit (literalmente, tradus din neerlandeză, „navă curată”).

Folosind Lisp ca bază de programare, a creat în 1964 la , în cadrul unui mediu de cercetare în inteligența artificală. Ulterior MATHLAB a fost pus la dispoziția utilizatorilor pe platforme PDP-6 și PDP-10 care rulau TOPS-10 sau TENEX în universități. Astăzi, poate fi încă utilizat pe emulatoare ale platformei PDP-10. MATHLAB („”) nu trebuie confundat cu MATLAB („”), care este un sistem de calcul numeric construit 15 mai târziu la .

În 1987, Hewlett-Packard a introdus primul calculator de mână cu calcul simbolic: , care, pentru prima dată la un calculator, putea aranja expresii algebrice, diferențieri, integrare simbolică limitată, construcții cu serii Taylor și un rezolvitor de ecuații algebrice. În 1999, software-ul , dezvoltat independent, pentru a devenit oficial parte intrată a firmware-ului calculatoarelor științifice , și un an mai târziu și la , în timp ce HP Prime a adoptat sistemul în 2013.

Compania Texas Instruments a lansat în 1995 calculatorul cu un sistem de calcul simbolic bazat pe software-ul ; a luat locul lui Derive în 2007. , lansat în premieră în 1998, conținea și el funcționalități de calcul simbolic.

Primele sisteme populare de calcul simbolic au fost , , (bazat pe muMATH), și ; o versiune copyleft de Macsyma numită Maxima este încă activ menținută. a devenit software liber în 2008. În ziua de azi, cele mai populare sisteme de calcul simbolic comerciale sunt Interview with Gaston Gonnet, co-creator of Maple , SIAM History of Numerical Analysis and Computing, March 16, 2005. și , utilizate frecvent de matematicieni, oameni de știință și ingineri. Printre alternativele liber disponibile se numără SageMath (care poate funcționa ca front-end la mai multe alte sisteme de calcul simbolic libere sau nelibere); ; ; Maxima; și .

Tranziția către aplicații cu interfață web din anii 2000 a adus lansarea lui WolframAlpha, un motor de căutare și sistem de calcul simbolic online care include capabilitățile din .

Mai recent, s-au implementat și sisteme de calcul simbolic pe bază de rețele neurale artificiale, dar în 2020 încă nu erau disponibile comercial.

Note

Categorie:Calcul formal Categorie:Algebră