Average Error: 52.7 → 0.1
Time: 36.8s
Precision: 64
Internal Precision: 128
\[\frac{\left(-b\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}}{2 \cdot a}\]
\[\frac{-2 \cdot c}{\sqrt{b \cdot b - 4 \cdot \left(a \cdot c\right)} + b}\]

Error

Bits error versus a

Bits error versus b

Bits error versus c

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Your Program's Arguments

Results

Enter valid numbers for all inputs

Derivation

  1. Initial program 52.7

    \[\frac{\left(-b\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}}{2 \cdot a}\]
  2. Initial simplification52.7

    \[\leadsto \frac{\sqrt{b \cdot b - \left(c \cdot a\right) \cdot 4} - b}{2 \cdot a}\]
  3. Using strategy rm
  4. Applied flip--52.7

    \[\leadsto \frac{\color{blue}{\frac{\sqrt{b \cdot b - \left(c \cdot a\right) \cdot 4} \cdot \sqrt{b \cdot b - \left(c \cdot a\right) \cdot 4} - b \cdot b}{\sqrt{b \cdot b - \left(c \cdot a\right) \cdot 4} + b}}}{2 \cdot a}\]
  5. Applied associate-/l/52.7

    \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sqrt{b \cdot b - \left(c \cdot a\right) \cdot 4} \cdot \sqrt{b \cdot b - \left(c \cdot a\right) \cdot 4} - b \cdot b}{\left(2 \cdot a\right) \cdot \left(\sqrt{b \cdot b - \left(c \cdot a\right) \cdot 4} + b\right)}}\]
  6. Simplified0.4

    \[\leadsto \frac{\color{blue}{\left(c \cdot -4\right) \cdot a}}{\left(2 \cdot a\right) \cdot \left(\sqrt{b \cdot b - \left(c \cdot a\right) \cdot 4} + b\right)}\]
  7. Using strategy rm
  8. Applied associate-/r*0.2

    \[\leadsto \color{blue}{\frac{\frac{\left(c \cdot -4\right) \cdot a}{2 \cdot a}}{\sqrt{b \cdot b - \left(c \cdot a\right) \cdot 4} + b}}\]
  9. Taylor expanded around 0 0.1

    \[\leadsto \frac{\color{blue}{-2 \cdot c}}{\sqrt{b \cdot b - \left(c \cdot a\right) \cdot 4} + b}\]
  10. Final simplification0.1

    \[\leadsto \frac{-2 \cdot c}{\sqrt{b \cdot b - 4 \cdot \left(a \cdot c\right)} + b}\]

Reproduce

herbie shell --seed 2018360 
(FPCore (a b c)
  :name "Quadratic roots, wide range"
  :pre (and (< 4.930380657631324e-32 a 2.028240960365167e+31) (< 4.930380657631324e-32 b 2.028240960365167e+31) (< 4.930380657631324e-32 c 2.028240960365167e+31))
  (/ (+ (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 4 a) c)))) (* 2 a)))

Details

Time bar (total: 27.5s)Debug log

start665.0ms

Algorithm
intervals

setup156.0ms

Pruning

1 alts after pruning (1 fresh and 0 done)

Merged error: 54.1b

localize61.0ms

Local error

Found 4 expressions with local error:

26.5b
(- (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
0.1b
(/ (- (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b) (* 2 a))
0.1b
(- (* b b) (* (* c a) 4))
0.0b
(sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4)))

rewrite77.0ms

Algorithm
rewrite-expression-head
Counts
4 → 59
Calls

4 calls. Slowest were:

42.0ms
(/ (- (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b) (* 2 a))
24.0ms
(- (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
4.0ms
(- (* b b) (* (* c a) 4))

series245.0ms

Counts
4 → 12
Calls

4 calls. Slowest were:

94.0ms
(- (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
62.0ms
(sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4)))
61.0ms
(/ (- (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b) (* 2 a))
27.0ms
(- (* b b) (* (* c a) 4))

simplify2.0s

Counts
32 → 71
Calls

32 calls. Slowest were:

318.0ms
(sqrt (- (pow (* b b) 3) (pow (* (* c a) 4) 3)))
198.0ms
(- (pow (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) 3) (pow b 3))
195.0ms
(sqrt (- (* (* b b) (* b b)) (* (* (* c a) 4) (* (* c a) 4))))

prune727.0ms

Pruning

2 alts after pruning (2 fresh and 0 done)

Merged error: 0.1b

localize17.0ms

Local error

Found 4 expressions with local error:

0.4b
(/ (* (* c -4) a) (* (* 2 a) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)))
0.1b
(* (* 2 a) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b))
0.1b
(+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
0.1b
(- (* b b) (* (* c a) 4))

rewrite70.0ms

Algorithm
rewrite-expression-head
Counts
4 → 60
Calls

4 calls. Slowest were:

31.0ms
(* (* 2 a) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b))
20.0ms
(+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
14.0ms
(/ (* (* c -4) a) (* (* 2 a) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)))

series332.0ms

Counts
4 → 12
Calls

4 calls. Slowest were:

151.0ms
(/ (* (* c -4) a) (* (* 2 a) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)))
81.0ms
(* (* 2 a) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b))
74.0ms
(+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
26.0ms
(- (* b b) (* (* c a) 4))

simplify3.5s

Counts
33 → 72
Calls

33 calls. Slowest were:

863.0ms
(/ (* (* (* (* c -4) a) (* (* c -4) a)) (* (* c -4) a)) (* (* (* (* 2 a) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)) (* (* 2 a) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b))) (* (* 2 a) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b))))
833.0ms
(/ (* (* (* (* c -4) a) (* (* c -4) a)) (* (* c -4) a)) (* (* (* (* 2 a) (* 2 a)) (* 2 a)) (* (* (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b))))
268.0ms
(+ (* (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4)))) (- (* b b) (* (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)))

prune1.2s

Pruning

6 alts after pruning (6 fresh and 0 done)

Merged error: 0.0b

localize13.0ms

Local error

Found 4 expressions with local error:

0.1b
(/ (* (* c -4) a) (* 2 a))
0.1b
(+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
0.1b
(/ (/ (* (* c -4) a) (* 2 a)) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b))
0.1b
(- (* b b) (* (* c a) 4))

rewrite54.0ms

Algorithm
rewrite-expression-head
Counts
4 → 77
Calls

4 calls. Slowest were:

24.0ms
(/ (/ (* (* c -4) a) (* 2 a)) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b))
16.0ms
(+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
10.0ms
(/ (* (* c -4) a) (* 2 a))

series259.0ms

Counts
4 → 12
Calls

4 calls. Slowest were:

145.0ms
(/ (/ (* (* c -4) a) (* 2 a)) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b))
67.0ms
(+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
42.0ms
(- (* b b) (* (* c a) 4))
5.0ms
(/ (* (* c -4) a) (* 2 a))

simplify13.1s

Counts
62 → 89
Calls

62 calls. Slowest were:

1.0s
(/ (/ (* (* (* (* c -4) a) (* (* c -4) a)) (* (* c -4) a)) (* (* (* 2 a) (* 2 a)) (* 2 a))) (* (* (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)))
820.0ms
(/ (/ (* (* c -4) a) (* 2 a)) (sqrt (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)))
796.0ms
(/ (/ (* (* c -4) a) (* 2 a)) (cbrt (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)))

prune1.4s

Pruning

5 alts after pruning (5 fresh and 0 done)

Merged error: 0b

localize6.0ms

Local error

Found 4 expressions with local error:

0.1b
(+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
0.1b
(/ (* -2 c) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b))
0.1b
(- (* b b) (* (* c a) 4))
0.0b
(sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4)))

rewrite32.0ms

Algorithm
rewrite-expression-head
Counts
4 → 57
Calls

4 calls. Slowest were:

14.0ms
(/ (* -2 c) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b))
8.0ms
(+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
4.0ms
(- (* b b) (* (* c a) 4))

series295.0ms

Counts
4 → 12
Calls

4 calls. Slowest were:

131.0ms
(/ (* -2 c) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b))
70.0ms
(sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4)))
61.0ms
(+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
33.0ms
(- (* b b) (* (* c a) 4))

simplify2.1s

Counts
32 → 69
Calls

32 calls. Slowest were:

395.0ms
(sqrt (- (pow (* b b) 3) (pow (* (* c a) 4) 3)))
217.0ms
(+ (* (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4)))) (- (* b b) (* (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)))
168.0ms
(- b (* 2 (/ (* a c) b)))

prune970.0ms

Pruning

5 alts after pruning (4 fresh and 1 done)

Merged error: 0b

regimes227.0ms

Accuracy

0% (0.1b remaining)

Error of 0.1b against oracle of 0.0b and baseline of 0.1b

bsearch3.0ms