Average Error: 43.6 → 0.2
Time: 30.7s
Precision: 64
Internal Precision: 128
\[\frac{\left(-b\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}}{2 \cdot a}\]
\[\frac{c \cdot -4}{\frac{2 \cdot a}{\frac{a}{\sqrt{b \cdot b - 4 \cdot \left(a \cdot c\right)} + b}}}\]

Error

Bits error versus a

Bits error versus b

Bits error versus c

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Results

Enter valid numbers for all inputs

Derivation

  1. Initial program 43.6

    \[\frac{\left(-b\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}}{2 \cdot a}\]
  2. Simplified43.6

    \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sqrt{b \cdot b - \left(c \cdot a\right) \cdot 4} - b}{2 \cdot a}}\]
  3. Using strategy rm
  4. Applied flip--43.6

    \[\leadsto \frac{\color{blue}{\frac{\sqrt{b \cdot b - \left(c \cdot a\right) \cdot 4} \cdot \sqrt{b \cdot b - \left(c \cdot a\right) \cdot 4} - b \cdot b}{\sqrt{b \cdot b - \left(c \cdot a\right) \cdot 4} + b}}}{2 \cdot a}\]
  5. Applied associate-/l/43.6

    \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sqrt{b \cdot b - \left(c \cdot a\right) \cdot 4} \cdot \sqrt{b \cdot b - \left(c \cdot a\right) \cdot 4} - b \cdot b}{\left(2 \cdot a\right) \cdot \left(\sqrt{b \cdot b - \left(c \cdot a\right) \cdot 4} + b\right)}}\]
  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-/l*0.2

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

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

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

Reproduce

herbie shell --seed 2019002 
(FPCore (a b c)
  :name "Quadratic roots, medium range"
  :pre (and (< 1.1102230246251565e-16 a 9007199254740992.0) (< 1.1102230246251565e-16 b 9007199254740992.0) (< 1.1102230246251565e-16 c 9007199254740992.0))
  (/ (+ (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 4 a) c)))) (* 2 a)))

Details

Time bar (total: 30.2s)Debug log

sample178.0ms

Algorithm
intervals

simplify56.0ms

Counts
1 → 1
Calls

1 calls. Slowest were:

56.0ms
(/ (+ (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 4 a) c)))) (* 2 a))

prune18.0ms

Pruning

1 alts after pruning (1 fresh and 0 done)

Merged error: 43.9b

localize24.0ms

Local error

Found 4 expressions with local error:

39.7b
(- (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
0.2b
(/ (- (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b) (* 2 a))
0.1b
(- (* b b) (* (* c a) 4))
0.1b
(sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4)))

rewrite68.0ms

Algorithm
rewrite-expression-head
Counts
4 → 59
Calls

4 calls. Slowest were:

41.0ms
(/ (- (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b) (* 2 a))
19.0ms
(- (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
4.0ms
(- (* b b) (* (* c a) 4))

series223.0ms

Counts
4 → 12
Calls

4 calls. Slowest were:

73.0ms
(/ (- (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b) (* 2 a))
65.0ms
(sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4)))
56.0ms
(- (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
29.0ms
(- (* b b) (* (* c a) 4))

simplify2.2s

Counts
32 → 71
Calls

32 calls. Slowest were:

394.0ms
(sqrt (- (pow (* b b) 3) (pow (* (* c a) 4) 3)))
353.0ms
(- (* (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4)))) (* b b))
209.0ms
(- (pow (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) 3) (pow b 3))

prune653.0ms

Pruning

5 alts after pruning (5 fresh and 0 done)

Merged error: 0.2b

localize22.0ms

Local error

Found 4 expressions with local error:

0.3b
(/ (* (* c -4) a) (* (* 2 a) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)))
0.2b
(+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
0.1b
(- (* b b) (* (* c a) 4))
0.1b
(* (* 2 a) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b))

rewrite43.0ms

Algorithm
rewrite-expression-head
Counts
4 → 60
Calls

4 calls. Slowest were:

18.0ms
(* (* 2 a) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b))
12.0ms
(/ (* (* c -4) a) (* (* 2 a) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)))
8.0ms
(+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)

series322.0ms

Counts
4 → 12
Calls

4 calls. Slowest were:

139.0ms
(/ (* (* c -4) a) (* (* 2 a) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)))
78.0ms
(* (* 2 a) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b))
76.0ms
(+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
29.0ms
(- (* b b) (* (* c a) 4))

simplify3.7s

Counts
33 → 72
Calls

33 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))))
885.0ms
(/ (* (* (* (* 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)))

prune903.0ms

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

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)
17.0ms
(/ (* c -4) (/ (* (* 2 a) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)) a))
15.0ms
(+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)

series354.0ms

Counts
4 → 12
Calls

4 calls. Slowest were:

185.0ms
(/ (* c -4) (/ (* (* 2 a) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)) a))
76.0ms
(/ (* (* 2 a) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)) a)
52.0ms
(+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
41.0ms
(- (* b b) (* (* c a) 4))

simplify5.2s

Counts
30 → 69
Calls

30 calls. Slowest were:

633.0ms
(sqrt (/ (* (* 2 a) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)) a))
601.0ms
(cbrt (/ (* (* 2 a) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)) a))
528.0ms
(/ (* (* 2 a) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)) a)

prune679.0ms

Pruning

7 alts after pruning (7 fresh and 0 done)

Merged error: 0b

localize8.0ms

Local error

Found 4 expressions with local error:

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

rewrite44.0ms

Algorithm
rewrite-expression-head
Counts
4 → 89
Calls

4 calls. Slowest were:

15.0ms
(+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
10.0ms
(/ (* c -4) (/ (* 2 a) (/ a (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b))))
9.0ms
(/ a (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b))

series367.0ms

Counts
4 → 12
Calls

4 calls. Slowest were:

134.0ms
(/ (* c -4) (/ (* 2 a) (/ a (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b))))
116.0ms
(/ a (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b))
66.0ms
(/ (* 2 a) (/ a (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)))
50.0ms
(+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)

simplify8.9s

Counts
76 → 101
Calls

76 calls. Slowest were:

608.0ms
(/ c (/ (* 2 a) a))
574.0ms
(/ a (+ (* (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4)))) (- (* b b) (* (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b))))
431.0ms
(- (log (* 2 a)) (log (/ a (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b))))

prune1.2s

Pruning

6 alts after pruning (5 fresh and 1 done)

Merged error: 0b

regimes157.0ms

Accuracy

0% (0.2b remaining)

Error of 0.2b against oracle of 0.0b and baseline of 0.2b

bsearch4.0ms

end0.0ms

sample4.7s

Algorithm
intervals