计算机代数(Computer Algebra)是一门 以现代计算机为工具,研究代数对象的一门新兴学科。它主要关注使用计算机进行符号计算,处理抽象的数学符号与概念,如整数、有理数、多项式、理想等。计算机代数的核心在于符号与代数计算,这与通常的数值计算有所不同。代数算法的设计、分析、实现及应用构成了计算机代数的研究内容。
计算机代数有时也被称为“符号计算”(Symbolic Computation),与“数值计算”(Numerical Computation)形成对比。符号计算侧重于使用符号来表示和操作数学对象,而数值计算则侧重于使用数值方法来近似解决数学问题。
计算机代数系统(Computer Algebra System, CAS)是专门用于符号运算的软件,能够处理复杂的数学表达式和方程,并提供符号结果。常见的计算机代数系统包括Mathematica、Maple、MATLAB等。
计算机代数在多个领域都有广泛应用,例如数学研究、工程设计、计算机科学、物理学、经济学等。它在解决代数方程、优化问题、符号积分、矩阵运算等方面发挥着重要作用。