Average Error: 28.3 → 0.4
Time: 25.9s
Precision: 64
Internal Precision: 128
\[\frac{\left(-b\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}}{2 \cdot a}\]
\[\frac{1}{\frac{\frac{\left(b + \sqrt{b \cdot b - \left(c \cdot a\right) \cdot 4}\right) \cdot \left(a \cdot 2\right)}{a}}{-4 \cdot c}}\]

Error

Bits error versus a

Bits error versus b

Bits error versus c

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Results

Enter valid numbers for all inputs

Derivation

  1. Initial program 28.3

    \[\frac{\left(-b\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}}{2 \cdot a}\]
  2. Simplified28.3

    \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sqrt{b \cdot b - \left(c \cdot a\right) \cdot 4} - b}{2 \cdot a}}\]
  3. Using strategy rm
  4. Applied flip--28.3

    \[\leadsto \frac{\color{blue}{\frac{\sqrt{b \cdot b - \left(c \cdot a\right) \cdot 4} \cdot \sqrt{b \cdot b - \left(c \cdot a\right) \cdot 4} - b \cdot b}{\sqrt{b \cdot b - \left(c \cdot a\right) \cdot 4} + b}}}{2 \cdot a}\]
  5. Applied associate-/l/28.3

    \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sqrt{b \cdot b - \left(c \cdot a\right) \cdot 4} \cdot \sqrt{b \cdot b - \left(c \cdot a\right) \cdot 4} - b \cdot b}{\left(2 \cdot a\right) \cdot \left(\sqrt{b \cdot b - \left(c \cdot a\right) \cdot 4} + b\right)}}\]
  6. Simplified0.5

    \[\leadsto \frac{\color{blue}{\left(c \cdot -4\right) \cdot a}}{\left(2 \cdot a\right) \cdot \left(\sqrt{b \cdot b - \left(c \cdot a\right) \cdot 4} + b\right)}\]
  7. Using strategy rm
  8. Applied associate-/l*0.3

    \[\leadsto \color{blue}{\frac{c \cdot -4}{\frac{\left(2 \cdot a\right) \cdot \left(\sqrt{b \cdot b - \left(c \cdot a\right) \cdot 4} + b\right)}{a}}}\]
  9. Using strategy rm
  10. Applied clear-num0.4

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

    \[\leadsto \frac{1}{\frac{\frac{\left(b + \sqrt{b \cdot b - \left(c \cdot a\right) \cdot 4}\right) \cdot \left(a \cdot 2\right)}{a}}{-4 \cdot c}}\]

Reproduce

herbie shell --seed 2019002 
(FPCore (a b c)
  :name "Quadratic roots, 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) (* (* 4 a) c)))) (* 2 a)))

Details

Time bar (total: 24.8s)Debug log

sample222.0ms

Algorithm
intervals

simplify80.0ms

Counts
1 → 1
Calls

1 calls. Slowest were:

80.0ms
(/ (+ (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 4 a) c)))) (* 2 a))

prune27.0ms

Pruning

1 alts after pruning (1 fresh and 0 done)

Merged error: 27.9b

localize44.0ms

Local error

Found 4 expressions with local error:

27.8b
(- (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
0.2b
(/ (- (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b) (* 2 a))
0.2b
(- (* b b) (* (* c a) 4))
0.1b
(sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4)))

rewrite51.0ms

Algorithm
rewrite-expression-head
Counts
4 → 59
Calls

4 calls. Slowest were:

22.0ms
(/ (- (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b) (* 2 a))
20.0ms
(- (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
2.0ms
(- (* b b) (* (* c a) 4))

series221.0ms

Counts
4 → 12
Calls

4 calls. Slowest were:

72.0ms
(/ (- (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b) (* 2 a))
67.0ms
(sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4)))
49.0ms
(- (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
32.0ms
(- (* b b) (* (* c a) 4))

simplify2.4s

Counts
32 → 71
Calls

32 calls. Slowest were:

323.0ms
(- (* (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4)))) (* b b))
319.0ms
(sqrt (- (pow (* b b) 3) (pow (* (* c a) 4) 3)))
284.0ms
(- (pow (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) 3) (pow b 3))

prune642.0ms

Pruning

5 alts after pruning (5 fresh and 0 done)

Merged error: 0.4b

localize17.0ms

Local error

Found 4 expressions with local error:

0.4b
(/ (* (* c -4) a) (* (* 2 a) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)))
0.2b
(+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
0.2b
(- (* b b) (* (* c a) 4))
0.2b
(* (* 2 a) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b))

rewrite76.0ms

Algorithm
rewrite-expression-head
Counts
4 → 60
Calls

4 calls. Slowest were:

32.0ms
(* (* 2 a) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b))
23.0ms
(/ (* (* c -4) a) (* (* 2 a) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)))
15.0ms
(+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)

series295.0ms

Counts
4 → 12
Calls

4 calls. Slowest were:

128.0ms
(/ (* (* c -4) a) (* (* 2 a) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)))
67.0ms
(* (* 2 a) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b))
65.0ms
(+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
35.0ms
(- (* b b) (* (* c a) 4))

simplify4.0s

Counts
33 → 72
Calls

33 calls. Slowest were:

1.1s
(/ (* (* (* (* 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))))
970.0ms
(/ (* (* (* (* 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))))
330.0ms
(+ (* (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4)))) (- (* b b) (* (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)))

prune839.0ms

Pruning

8 alts after pruning (8 fresh and 0 done)

Merged error: 0.0b

localize13.0ms

Local error

Found 4 expressions with local error:

0.2b
(/ (* (* 2 a) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)) a)
0.2b
(+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
0.2b
(- (* b b) (* (* c a) 4))
0.2b
(/ (* c -4) (/ (* (* 2 a) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)) a))

rewrite65.0ms

Algorithm
rewrite-expression-head
Counts
4 → 57
Calls

4 calls. Slowest were:

28.0ms
(/ (* (* 2 a) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)) a)
16.0ms
(/ (* c -4) (/ (* (* 2 a) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)) a))
15.0ms
(+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)

series325.0ms

Counts
4 → 12
Calls

4 calls. Slowest were:

161.0ms
(/ (* c -4) (/ (* (* 2 a) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)) a))
70.0ms
(/ (* (* 2 a) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)) a)
62.0ms
(+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
31.0ms
(- (* b b) (* (* c a) 4))

simplify5.7s

Counts
30 → 69
Calls

30 calls. Slowest were:

615.0ms
(/ c (sqrt (/ (* (* 2 a) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)) a)))
583.0ms
(sqrt (/ (* (* 2 a) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)) a))
574.0ms
(/ -4 (cbrt (/ (* (* 2 a) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)) a)))

prune841.0ms

Pruning

9 alts after pruning (9 fresh and 0 done)

Merged error: 0.0b

localize11.0ms

Local error

Found 4 expressions with local error:

0.3b
(* (/ (/ c -1/2) a) (/ a (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)))
0.2b
(/ a (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b))
0.2b
(+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
0.2b
(- (* b b) (* (* c a) 4))

rewrite20.0ms

Algorithm
rewrite-expression-head
Counts
4 → 61
Calls

4 calls. Slowest were:

7.0ms
(+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
6.0ms
(* (/ (/ c -1/2) a) (/ a (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)))
5.0ms
(/ a (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b))

series393.0ms

Counts
4 → 12
Calls

4 calls. Slowest were:

150.0ms
(* (/ (/ c -1/2) a) (/ a (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)))
133.0ms
(/ a (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b))
70.0ms
(+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
40.0ms
(- (* b b) (* (* c a) 4))

simplify2.3s

Counts
34 → 73
Calls

34 calls. Slowest were:

368.0ms
(+ (* (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4)))) (- (* b b) (* (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)))
322.0ms
(* (/ (/ c -1/2) a) (/ a (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)))
305.0ms
(+ (* (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4)))) (- (* b b) (* (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)))

prune689.0ms

Pruning

9 alts after pruning (9 fresh and 0 done)

Merged error: 0b

regimes272.0ms

Accuracy

0% (0.4b remaining)

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

bsearch5.0ms

end0.0ms

sample5.3s

Algorithm
intervals