計算物理學/第二章

計算機代數系統開始出現在 1960 年代，並從兩個截然不同的來源發展而來——理論物理學家的需求和人工智慧研究。

第一個發展的典型例子是後來諾貝爾物理學獎獲得者馬丁·韋爾特曼進行的開創性工作，他在 1963 年設計了一個用於符號數學的程式，特別是高能物理學，名為 Schoonschip（荷蘭語，意為“清潔船”）。

卡爾·恩格爾曼 使用 LISP 作為程式設計基礎，在 1964 年於 MITRE 的人工智慧研究環境中建立了 MATHLAB。後來 MATHLAB 在執行 TOPS-10 或 TENEX 的 PDP-6 和 PDP-10 系統中可供大學使用者使用。今天它仍然可以在 PDP-10 的 SIMH 模擬中使用。MATHLAB（“數學實驗室”）不應與 MATLAB（“矩陣實驗室”）混淆，後者是在 15 年後在新墨西哥大學為數值計算構建的系統，意外地命名得很相似。

最初流行的計算機代數系統有 muMATH、Reduce、Derive（基於 muMATH）和 Macsyma；一個流行的 Macsyma 的版權許可版本，名為 Maxima，正在積極維護。截至今天，最流行的商業系統是 Mathematica[1] 和 Maple，它們被研究數學家、科學家和工程師廣泛使用。免費提供的替代方案包括 Sage（它可以充當多個其他免費和非免費 CAS 的前端）。

1987 年，惠普推出了首款手持計算器 CAS，即 HP-28 系列，它首次使計算器能夠排列代數表示式、微分、有限符號積分、泰勒級數構建和代數方程求解器。

德州儀器公司於 1995 年釋出了 TI-92 計算器，該計算器具有基於 Derive 軟體的先進 CAS。這款計算器及其後續產品（包括 TI-89 系列和 2007 年釋出的更新的 TI-Nspire CAS）提供了功能強大且價格低廉的手持計算機代數系統。

配備 CAS 的計算器不允許在 ACT、PLAN 和某些教室中使用，因為它們可能會影響測試/課堂的完整性，[2] 儘管它可能允許在所有大學委員會允許使用計算器的測試中使用，包括 SAT、一些 SAT 科目測試和 AP 微積分、化學、物理和統計學考試。

muMATH 是一個計算機代數系統，由夏威夷檀香山的軟體倉庫的 Albert D. Rich 和 David Stoutemyer 於 1970 年代後期和 1980 年代初期開發。它是用 muSIMP 程式語言實現的，該語言建立在一種名為 muLISP 的 LISP 方言之上。支援的平臺有 CP/M 和 TRS-DOS（自 muMATH-79 起）、Apple II（自 muMATH-80 起）和 MS-DOS（在 muMATH-83 中，最後一個版本，由微軟釋出）。軟體倉庫後來開發了 Derive，另一個計算機代數系統。該公司在 1999 年被德州儀器收購，Derive 的開發在 2006 年結束。

MuPAD 是一種計算機代數系統（CAS）。最初由德國帕德博恩大學的 MuPAD 研究小組開發，從 1997 年開始，SciFace Software GmbH & Co. KG 公司在 MuPAD 研究小組和其他一些大學的合作伙伴的合作下接手了開發工作。

直到 2005 年秋季，版本“MuPAD Light”免費提供給研究和教育機構，但由於 MuPAD 研究小組母體的關閉，只有版本“MuPAD Pro”可以購買。MuPAD 核心與 Scientific Notebook 和 Scientific Workplace 捆綁在一起。MuPAD Pro 的舊版本與 SciLab 捆綁在一起。它的 14 版被用作 MathCAD 軟體包的 CAS 引擎。2008 年 9 月，SciFace 被 MathWorks 收購，MuPAD 程式碼被包含在 MATLAB 的 Symbolic Math Toolbox 附加元件中。2008 年 9 月 28 日，MuPAD 作為獨立軟體產品從市場上撤回。[1] 但是，它仍然可以在 MATLAB 的 Symbolic Math Toolbox 中使用，也可以作為獨立程式使用。