Average Error: 28.8 → 0.4
Time: 43.6s
Precision: 64
Internal Precision: 128
\[\frac{\left(-b\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(3 \cdot a\right) \cdot c}}{3 \cdot a}\]
\[\frac{1}{\frac{\left(-b\right) - \sqrt{(\left(a \cdot -3\right) \cdot c + \left(b \cdot b\right))_*}}{c}}\]

Error

Bits error versus a

Bits error versus b

Bits error versus c

Bits error versus d

Derivation

  1. Initial program 28.8

    \[\frac{\left(-b\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(3 \cdot a\right) \cdot c}}{3 \cdot a}\]
  2. Using strategy rm
  3. Applied flip-+28.8

    \[\leadsto \frac{\color{blue}{\frac{\left(-b\right) \cdot \left(-b\right) - \sqrt{b \cdot b - \left(3 \cdot a\right) \cdot c} \cdot \sqrt{b \cdot b - \left(3 \cdot a\right) \cdot c}}{\left(-b\right) - \sqrt{b \cdot b - \left(3 \cdot a\right) \cdot c}}}}{3 \cdot a}\]
  4. Applied associate-/l/28.8

    \[\leadsto \color{blue}{\frac{\left(-b\right) \cdot \left(-b\right) - \sqrt{b \cdot b - \left(3 \cdot a\right) \cdot c} \cdot \sqrt{b \cdot b - \left(3 \cdot a\right) \cdot c}}{\left(3 \cdot a\right) \cdot \left(\left(-b\right) - \sqrt{b \cdot b - \left(3 \cdot a\right) \cdot c}\right)}}\]
  5. Simplified0.6

    \[\leadsto \frac{\color{blue}{3 \cdot \left(c \cdot a\right)}}{\left(3 \cdot a\right) \cdot \left(\left(-b\right) - \sqrt{b \cdot b - \left(3 \cdot a\right) \cdot c}\right)}\]
  6. Using strategy rm
  7. Applied times-frac0.6

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

    \[\leadsto \color{blue}{\frac{1}{a}} \cdot \frac{c \cdot a}{\left(-b\right) - \sqrt{b \cdot b - \left(3 \cdot a\right) \cdot c}}\]
  9. Simplified0.5

    \[\leadsto \frac{1}{a} \cdot \color{blue}{\frac{c \cdot a}{\left(-b\right) - \sqrt{(-3 \cdot \left(c \cdot a\right) + \left(b \cdot b\right))_*}}}\]
  10. Using strategy rm
  11. Applied pow10.5

    \[\leadsto \frac{1}{a} \cdot \color{blue}{{\left(\frac{c \cdot a}{\left(-b\right) - \sqrt{(-3 \cdot \left(c \cdot a\right) + \left(b \cdot b\right))_*}}\right)}^{1}}\]
  12. Applied pow10.5

    \[\leadsto \color{blue}{{\left(\frac{1}{a}\right)}^{1}} \cdot {\left(\frac{c \cdot a}{\left(-b\right) - \sqrt{(-3 \cdot \left(c \cdot a\right) + \left(b \cdot b\right))_*}}\right)}^{1}\]
  13. Applied pow-prod-down0.5

    \[\leadsto \color{blue}{{\left(\frac{1}{a} \cdot \frac{c \cdot a}{\left(-b\right) - \sqrt{(-3 \cdot \left(c \cdot a\right) + \left(b \cdot b\right))_*}}\right)}^{1}}\]
  14. Simplified0.3

    \[\leadsto {\color{blue}{\left(\frac{c}{\left(-b\right) - \sqrt{(\left(a \cdot -3\right) \cdot c + \left(b \cdot b\right))_*}}\right)}}^{1}\]
  15. Using strategy rm
  16. Applied clear-num0.4

    \[\leadsto {\color{blue}{\left(\frac{1}{\frac{\left(-b\right) - \sqrt{(\left(a \cdot -3\right) \cdot c + \left(b \cdot b\right))_*}}{c}}\right)}}^{1}\]
  17. Final simplification0.4

    \[\leadsto \frac{1}{\frac{\left(-b\right) - \sqrt{(\left(a \cdot -3\right) \cdot c + \left(b \cdot b\right))_*}}{c}}\]

Reproduce

herbie shell --seed 2018360 +o rules:numerics
(FPCore (a b c d)
  :name "Cubic critical, narrow range"
  :pre (and (< 1.0536712127723509e-08 a 94906265.62425156) (< 1.0536712127723509e-08 b 94906265.62425156) (< 1.0536712127723509e-08 c 94906265.62425156))
  (/ (+ (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c)))) (* 3 a)))

Details

Time bar (total: 36.0s)Debug log

start227.0ms

Algorithm
intervals

setup111.0ms

Pruning

2 alts after pruning (2 fresh and 0 done)

Merged error: 26.8b

localize43.0ms

Local error

Found 4 expressions with local error:

26.7b
(+ (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c))))
0.4b
(/ (+ (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c)))) (* 3 a))
0.3b
(* (* 3 a) c)
0.3b
(- (* b b) (* (* 3 a) c))

rewrite33.0ms

Algorithm
rewrite-expression-head
Counts
4 → 72
Calls

4 calls. Slowest were:

17.0ms
(/ (+ (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c)))) (* 3 a))
6.0ms
(+ (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c))))
6.0ms
(- (* b b) (* (* 3 a) c))

series191.0ms

Counts
4 → 12
Calls

4 calls. Slowest were:

83.0ms
(/ (+ (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c)))) (* 3 a))
48.0ms
(+ (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c))))
42.0ms
(- (* b b) (* (* 3 a) c))
18.0ms
(* (* 3 a) c)

simplify1.9s

Counts
34 → 84
Calls

34 calls. Slowest were:

349.0ms
(+ (pow (- b) 3) (pow (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c))) 3))
339.0ms
(- (* (- b) (- b)) (* (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c))) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c)))))
151.0ms
(/ (* (* (+ (- 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)))

prune1.1s

Pruning

6 alts after pruning (6 fresh and 0 done)

Merged error: 0.5b

localize28.0ms

Local error

Found 4 expressions with local error:

0.4b
(/ (* 3 (* c a)) (* (* 3 a) (- (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c))))))
0.4b
(* (* 3 a) (- (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c)))))
0.3b
(* (* 3 a) c)
0.3b
(* 3 (* c a))

rewrite61.0ms

Algorithm
rewrite-expression-head
Counts
4 → 117
Calls

4 calls. Slowest were:

29.0ms
(* (* 3 a) (- (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c)))))
22.0ms
(/ (* 3 (* c a)) (* (* 3 a) (- (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c))))))
4.0ms
(* (* 3 a) c)

series245.0ms

Counts
4 → 12
Calls

4 calls. Slowest were:

125.0ms
(/ (* 3 (* c a)) (* (* 3 a) (- (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c))))))
94.0ms
(* (* 3 a) (- (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c)))))
16.0ms
(* (* 3 a) c)
10.0ms
(* 3 (* c a))

simplify17.2s

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)))))))
1.2s
(/ (* (* (* 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)))))))
440.0ms
(+ (* (- b) (- b)) (+ (* (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c))) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c)))) (* (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c))))))

prune1.8s

Pruning

14 alts after pruning (14 fresh and 0 done)

Merged error: 0.0b

localize30.0ms

Local error

Found 4 expressions with local error:

0.4b
(* (/ 1 a) (/ (* c a) (- (- b) (sqrt (fma -3 (* c a) (* b b))))))
0.3b
(/ (* c a) (- (- b) (sqrt (fma -3 (* c a) (* b b)))))
0.3b
(fma -3 (* c a) (* b b))
0.2b
(- (- b) (sqrt (fma -3 (* c a) (* b b))))

rewrite38.0ms

Algorithm
rewrite-expression-head
Counts
4 → 119
Calls

4 calls. Slowest were:

25.0ms
(* (/ 1 a) (/ (* c a) (- (- b) (sqrt (fma -3 (* c a) (* b b))))))
7.0ms
(/ (* c a) (- (- b) (sqrt (fma -3 (* c a) (* b b)))))
4.0ms
(- (- b) (sqrt (fma -3 (* c a) (* b b))))

series359.0ms

Counts
4 → 12
Calls

4 calls. Slowest were:

131.0ms
(/ (* c a) (- (- b) (sqrt (fma -3 (* c a) (* b b)))))
130.0ms
(* (/ 1 a) (/ (* c a) (- (- b) (sqrt (fma -3 (* c a) (* b b))))))
52.0ms
(- (- b) (sqrt (fma -3 (* c a) (* b b))))
47.0ms
(fma -3 (* c a) (* b b))

simplify5.3s

Counts
113 → 131
Calls

113 calls. Slowest were:

556.0ms
(+ (* (- b) (- b)) (+ (* (sqrt (fma -3 (* c a) (* b b))) (sqrt (fma -3 (* c a) (* b b)))) (* (- b) (sqrt (fma -3 (* c a) (* b b))))))
469.0ms
(+ (* (- b) (- b)) (+ (* (sqrt (fma -3 (* c a) (* b b))) (sqrt (fma -3 (* c a) (* b b)))) (* (- b) (sqrt (fma -3 (* c a) (* b b))))))
310.0ms
(+ (log (/ 1 a)) (log (/ (* c a) (- (- b) (sqrt (fma -3 (* c a) (* b b)))))))

prune2.3s

Pruning

9 alts after pruning (9 fresh and 0 done)

Merged error: 0b

localize18.0ms

Local error

Found 4 expressions with local error:

0.3b
(fma (* a -3) c (* b b))
0.2b
(/ c (- (- b) (sqrt (fma (* a -3) c (* b b)))))
0.2b
(- (- b) (sqrt (fma (* a -3) c (* b b))))
0.1b
(sqrt (fma (* a -3) c (* b b)))

rewrite14.0ms

Algorithm
rewrite-expression-head
Counts
4 → 90
Calls

4 calls. Slowest were:

8.0ms
(- (- b) (sqrt (fma (* a -3) c (* b b))))
2.0ms
(/ c (- (- b) (sqrt (fma (* a -3) c (* b b)))))
2.0ms
(sqrt (fma (* a -3) c (* b b)))

series298.0ms

Counts
4 → 12
Calls

4 calls. Slowest were:

134.0ms
(/ c (- (- b) (sqrt (fma (* a -3) c (* b b)))))
66.0ms
(sqrt (fma (* a -3) c (* b b)))
49.0ms
(- (- b) (sqrt (fma (* a -3) c (* b b))))
48.0ms
(fma (* a -3) c (* b b))

simplify2.9s

Counts
80 → 102
Calls

80 calls. Slowest were:

525.0ms
(+ (* (- b) (- b)) (+ (* (sqrt (fma (* a -3) c (* b b))) (sqrt (fma (* a -3) c (* b b)))) (* (- b) (sqrt (fma (* a -3) c (* b b))))))
76.0ms
(fma 1 (- b) (- (* (sqrt (fma (* a -3) c (* b b))) (sqrt 1))))
73.0ms
(fma 1 (- b) (- (* (sqrt (fma (* a -3) c (* b b))) 1)))

prune1.5s

Pruning

7 alts after pruning (7 fresh and 0 done)

Merged error: 0b

regimes234.0ms

Accuracy

0% (0.4b remaining)

Error of 0.4b against oracle of 0.0b and baseline of 0.4b

bsearch2.0ms