Average Error: 52.5 → 0.1
Time: 1.4m
Precision: 64
Internal Precision: 128
\[\frac{\left(-b\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(3 \cdot a\right) \cdot c}}{3 \cdot a}\]
\[\frac{c}{\left(-b\right) - \sqrt{(\left(-3 \cdot a\right) \cdot c + \left(b \cdot b\right))_*}}\]

Error

Bits error versus a

Bits error versus b

Bits error versus c

Bits error versus d

Derivation

  1. Initial program 52.5

    \[\frac{\left(-b\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(3 \cdot a\right) \cdot c}}{3 \cdot a}\]
  2. Using strategy rm
  3. Applied flip-+52.5

    \[\leadsto \frac{\color{blue}{\frac{\left(-b\right) \cdot \left(-b\right) - \sqrt{b \cdot b - \left(3 \cdot a\right) \cdot c} \cdot \sqrt{b \cdot b - \left(3 \cdot a\right) \cdot c}}{\left(-b\right) - \sqrt{b \cdot b - \left(3 \cdot a\right) \cdot c}}}}{3 \cdot a}\]
  4. Applied associate-/l/52.5

    \[\leadsto \color{blue}{\frac{\left(-b\right) \cdot \left(-b\right) - \sqrt{b \cdot b - \left(3 \cdot a\right) \cdot c} \cdot \sqrt{b \cdot b - \left(3 \cdot a\right) \cdot c}}{\left(3 \cdot a\right) \cdot \left(\left(-b\right) - \sqrt{b \cdot b - \left(3 \cdot a\right) \cdot c}\right)}}\]
  5. Simplified0.5

    \[\leadsto \frac{\color{blue}{3 \cdot \left(c \cdot a\right)}}{\left(3 \cdot a\right) \cdot \left(\left(-b\right) - \sqrt{b \cdot b - \left(3 \cdot a\right) \cdot c}\right)}\]
  6. Using strategy rm
  7. Applied associate-*l*0.5

    \[\leadsto \frac{3 \cdot \left(c \cdot a\right)}{\color{blue}{3 \cdot \left(a \cdot \left(\left(-b\right) - \sqrt{b \cdot b - \left(3 \cdot a\right) \cdot c}\right)\right)}}\]
  8. Using strategy rm
  9. Applied times-frac0.4

    \[\leadsto \color{blue}{\frac{3}{3} \cdot \frac{c \cdot a}{a \cdot \left(\left(-b\right) - \sqrt{b \cdot b - \left(3 \cdot a\right) \cdot c}\right)}}\]
  10. Simplified0.4

    \[\leadsto \color{blue}{1} \cdot \frac{c \cdot a}{a \cdot \left(\left(-b\right) - \sqrt{b \cdot b - \left(3 \cdot a\right) \cdot c}\right)}\]
  11. Simplified0.1

    \[\leadsto 1 \cdot \color{blue}{\frac{c}{\left(-b\right) - \sqrt{(\left(-3 \cdot a\right) \cdot c + \left(b \cdot b\right))_*}}}\]
  12. Final simplification0.1

    \[\leadsto \frac{c}{\left(-b\right) - \sqrt{(\left(-3 \cdot a\right) \cdot c + \left(b \cdot b\right))_*}}\]

Reproduce

herbie shell --seed 2018360 +o rules:numerics
(FPCore (a b c d)
  :name "Cubic critical, 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) (* (* 3 a) c)))) (* 3 a)))

Details

Time bar (total: 1.2m)Debug log

start265.0ms

Algorithm
intervals

setup95.0ms

Pruning

1 alts after pruning (1 fresh and 0 done)

Merged error: 53.3b

localize22.0ms

Local error

Found 4 expressions with local error:

23.3b
(+ (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c))))
0.3b
(* (* 3 a) c)
0.1b
(/ (+ (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c)))) (* 3 a))
0.1b
(- (* b b) (* (* 3 a) c))

rewrite42.0ms

Algorithm
rewrite-expression-head
Counts
4 → 72
Calls

4 calls. Slowest were:

27.0ms
(/ (+ (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c)))) (* 3 a))
6.0ms
(* (* 3 a) c)
5.0ms
(+ (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c))))

series149.0ms

Counts
4 → 12
Calls

4 calls. Slowest were:

65.0ms
(/ (+ (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c)))) (* 3 a))
47.0ms
(+ (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c))))
26.0ms
(- (* b b) (* (* 3 a) c))
11.0ms
(* (* 3 a) c)

simplify1.9s

Counts
34 → 84
Calls

34 calls. Slowest were:

424.0ms
(+ (pow (- b) 3) (pow (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c))) 3))
330.0ms
(- (* (- b) (- b)) (* (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c))) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c)))))
129.0ms
(/ (* (* (+ (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c)))) (+ (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c))))) (+ (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c))))) (* (* (* 3 a) (* 3 a)) (* 3 a)))

prune1.0s

Pruning

5 alts after pruning (5 fresh and 0 done)

Merged error: 0.1b

localize18.0ms

Local error

Found 4 expressions with local error:

0.3b
(/ (* 3 (* c a)) (* (* 3 a) (- (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c))))))
0.3b
(* (* 3 a) (- (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c)))))
0.3b
(* (* 3 a) c)
0.3b
(* 3 (* c a))

rewrite37.0ms

Algorithm
rewrite-expression-head
Counts
4 → 117
Calls

4 calls. Slowest were:

18.0ms
(/ (* 3 (* c a)) (* (* 3 a) (- (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c))))))
14.0ms
(* (* 3 a) (- (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c)))))
2.0ms
(* (* 3 a) c)

series231.0ms

Counts
4 → 12
Calls

4 calls. Slowest were:

127.0ms
(/ (* 3 (* c a)) (* (* 3 a) (- (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c))))))
73.0ms
(* (* 3 a) (- (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c)))))
16.0ms
(* (* 3 a) c)
15.0ms
(* 3 (* c a))

simplify17.9s

Counts
84 → 129
Calls

84 calls. Slowest were:

1.5s
(/ (* (* (* 3 (* c a)) (* 3 (* c a))) (* 3 (* c a))) (* (* (* (* 3 a) (* 3 a)) (* 3 a)) (* (* (- (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c)))) (- (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c))))) (- (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c)))))))
1.3s
(/ (* (* (* 3 (* c a)) (* 3 (* c a))) (* 3 (* c a))) (* (* (* (* 3 a) (- (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c))))) (* (* 3 a) (- (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c)))))) (* (* 3 a) (- (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c)))))))
676.0ms
(* (* 3 a) (fma (- (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c)))) (sqrt 1) (* (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c))) (sqrt 1))))

prune2.1s

Pruning

7 alts after pruning (7 fresh and 0 done)

Merged error: 0b

localize18.0ms

Local error

Found 4 expressions with local error:

0.3b
(/ (* (* 3 c) a) (* (* 3 a) (- (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c))))))
0.3b
(* (* 3 a) (- (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c)))))
0.3b
(* (* 3 a) c)
0.3b
(* (* 3 c) a)

rewrite50.0ms

Algorithm
rewrite-expression-head
Counts
4 → 117
Calls

4 calls. Slowest were:

21.0ms
(/ (* (* 3 c) a) (* (* 3 a) (- (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c))))))
21.0ms
(* (* 3 a) (- (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c)))))
2.0ms
(* (* 3 c) a)

series237.0ms

Counts
4 → 12
Calls

4 calls. Slowest were:

125.0ms
(/ (* (* 3 c) a) (* (* 3 a) (- (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c))))))
82.0ms
(* (* 3 a) (- (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c)))))
18.0ms
(* (* 3 a) c)
11.0ms
(* (* 3 c) a)

simplify16.1s

Counts
85 → 129
Calls

85 calls. Slowest were:

596.0ms
(/ (* (* (* (* 3 c) a) (* (* 3 c) a)) (* (* 3 c) a)) (* (* (* (* 3 a) (* 3 a)) (* 3 a)) (* (* (- (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c)))) (- (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c))))) (- (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c)))))))
543.0ms
(/ (* (* (* (* 3 c) a) (* (* 3 c) a)) (* (* 3 c) a)) (* (* (* (* 3 a) (- (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c))))) (* (* 3 a) (- (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c)))))) (* (* 3 a) (- (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c)))))))
500.0ms
(+ (* (- b) (- b)) (+ (* (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c))) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c)))) (* (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c))))))

prune1.9s

Pruning

6 alts after pruning (6 fresh and 0 done)

Merged error: 0b

localize23.0ms

Local error

Found 4 expressions with local error:

0.3b
(/ (* 3 (* c a)) (* 3 (* a (- (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c)))))))
0.3b
(* 3 (* a (- (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c))))))
0.3b
(* (* 3 a) c)
0.3b
(* 3 (* c a))

rewrite42.0ms

Algorithm
rewrite-expression-head
Counts
4 → 158
Calls

4 calls. Slowest were:

19.0ms
(* 3 (* a (- (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c))))))
11.0ms
(/ (* 3 (* c a)) (* 3 (* a (- (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c)))))))
4.0ms
(* (* 3 a) c)

series243.0ms

Counts
4 → 12
Calls

4 calls. Slowest were:

150.0ms
(/ (* 3 (* c a)) (* 3 (* a (- (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c)))))))
72.0ms
(* 3 (* a (- (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c))))))
11.0ms
(* (* 3 a) c)
10.0ms
(* 3 (* c a))

simplify28.0s

Counts
126 → 170
Calls

126 calls. Slowest were:

2.2s
(/ (* (* (* 3 (* c a)) (* 3 (* c a))) (* 3 (* c a))) (* (* (* 3 (* a (- (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c)))))) (* 3 (* a (- (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c))))))) (* 3 (* a (- (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c))))))))
852.0ms
(+ (* (- b) (- b)) (+ (* (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c))) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c)))) (* (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c))))))
503.0ms
(/ (* c a) (* a (- (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c))))))

prune2.5s

Pruning

6 alts after pruning (5 fresh and 1 done)

Merged error: 0b

regimes267.0ms

Accuracy

0% (0.1b remaining)

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

bsearch2.0ms