Average Error: 34.7 → 30.8
Time: 50.9s
Precision: 64
Internal Precision: 128
\[\sqrt[3]{\frac{1}{2 \cdot a} \cdot \left(\left(-g\right) + \sqrt{g \cdot g - h \cdot h}\right)} + \sqrt[3]{\frac{1}{2 \cdot a} \cdot \left(\left(-g\right) - \sqrt{g \cdot g - h \cdot h}\right)}\]
\[\begin{array}{l} \mathbf{if}\;g \le 5.819400084260547 \cdot 10^{-187}:\\ \;\;\;\;\sqrt[3]{\left(\left(-g\right) - \sqrt{g \cdot g - h \cdot h}\right) \cdot \frac{1}{a \cdot 2}} + \sqrt[3]{-\left(g + g\right)} \cdot \sqrt[3]{\frac{\frac{1}{2}}{a}}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\frac{\sqrt[3]{\left(-g\right) - \sqrt{\left(h + g\right) \cdot \left(g - h\right)}}}{\sqrt[3]{a \cdot 2}} + \sqrt[3]{\sqrt[3]{\left(\left(-g\right) + \sqrt{g \cdot g - h \cdot h}\right) \cdot \frac{1}{a \cdot 2}}} \cdot \left(\sqrt[3]{\sqrt[3]{\left(\left(-g\right) + \sqrt{g \cdot g - h \cdot h}\right) \cdot \frac{1}{a \cdot 2}}} \cdot \sqrt[3]{\sqrt[3]{\left(\left(-g\right) + \sqrt{g \cdot g - h \cdot h}\right) \cdot \frac{1}{a \cdot 2}}}\right)\\ \end{array}\]

Error

Bits error versus g

Bits error versus h

Bits error versus a

Try it out

Your Program's Arguments

Results

Enter valid numbers for all inputs

Derivation

  1. Split input into 2 regimes
  2. if g < 5.819400084260547e-187

    1. Initial program 35.7

      \[\sqrt[3]{\frac{1}{2 \cdot a} \cdot \left(\left(-g\right) + \sqrt{g \cdot g - h \cdot h}\right)} + \sqrt[3]{\frac{1}{2 \cdot a} \cdot \left(\left(-g\right) - \sqrt{g \cdot g - h \cdot h}\right)}\]
    2. Using strategy rm
    3. Applied cbrt-prod32.0

      \[\leadsto \color{blue}{\sqrt[3]{\frac{1}{2 \cdot a}} \cdot \sqrt[3]{\left(-g\right) + \sqrt{g \cdot g - h \cdot h}}} + \sqrt[3]{\frac{1}{2 \cdot a} \cdot \left(\left(-g\right) - \sqrt{g \cdot g - h \cdot h}\right)}\]
    4. Simplified32.0

      \[\leadsto \color{blue}{\sqrt[3]{\frac{\frac{1}{2}}{a}}} \cdot \sqrt[3]{\left(-g\right) + \sqrt{g \cdot g - h \cdot h}} + \sqrt[3]{\frac{1}{2 \cdot a} \cdot \left(\left(-g\right) - \sqrt{g \cdot g - h \cdot h}\right)}\]
    5. Taylor expanded around -inf 31.8

      \[\leadsto \sqrt[3]{\frac{\frac{1}{2}}{a}} \cdot \sqrt[3]{\left(-g\right) + \color{blue}{-1 \cdot g}} + \sqrt[3]{\frac{1}{2 \cdot a} \cdot \left(\left(-g\right) - \sqrt{g \cdot g - h \cdot h}\right)}\]
    6. Simplified31.8

      \[\leadsto \sqrt[3]{\frac{\frac{1}{2}}{a}} \cdot \sqrt[3]{\left(-g\right) + \color{blue}{\left(-g\right)}} + \sqrt[3]{\frac{1}{2 \cdot a} \cdot \left(\left(-g\right) - \sqrt{g \cdot g - h \cdot h}\right)}\]

    if 5.819400084260547e-187 < g

    1. Initial program 33.6

      \[\sqrt[3]{\frac{1}{2 \cdot a} \cdot \left(\left(-g\right) + \sqrt{g \cdot g - h \cdot h}\right)} + \sqrt[3]{\frac{1}{2 \cdot a} \cdot \left(\left(-g\right) - \sqrt{g \cdot g - h \cdot h}\right)}\]
    2. Using strategy rm
    3. Applied associate-*l/33.6

      \[\leadsto \sqrt[3]{\frac{1}{2 \cdot a} \cdot \left(\left(-g\right) + \sqrt{g \cdot g - h \cdot h}\right)} + \sqrt[3]{\color{blue}{\frac{1 \cdot \left(\left(-g\right) - \sqrt{g \cdot g - h \cdot h}\right)}{2 \cdot a}}}\]
    4. Applied cbrt-div29.7

      \[\leadsto \sqrt[3]{\frac{1}{2 \cdot a} \cdot \left(\left(-g\right) + \sqrt{g \cdot g - h \cdot h}\right)} + \color{blue}{\frac{\sqrt[3]{1 \cdot \left(\left(-g\right) - \sqrt{g \cdot g - h \cdot h}\right)}}{\sqrt[3]{2 \cdot a}}}\]
    5. Simplified29.7

      \[\leadsto \sqrt[3]{\frac{1}{2 \cdot a} \cdot \left(\left(-g\right) + \sqrt{g \cdot g - h \cdot h}\right)} + \frac{\color{blue}{\sqrt[3]{\left(-g\right) - \sqrt{\left(g + h\right) \cdot \left(g - h\right)}}}}{\sqrt[3]{2 \cdot a}}\]
    6. Using strategy rm
    7. Applied add-cube-cbrt29.7

      \[\leadsto \color{blue}{\left(\sqrt[3]{\sqrt[3]{\frac{1}{2 \cdot a} \cdot \left(\left(-g\right) + \sqrt{g \cdot g - h \cdot h}\right)}} \cdot \sqrt[3]{\sqrt[3]{\frac{1}{2 \cdot a} \cdot \left(\left(-g\right) + \sqrt{g \cdot g - h \cdot h}\right)}}\right) \cdot \sqrt[3]{\sqrt[3]{\frac{1}{2 \cdot a} \cdot \left(\left(-g\right) + \sqrt{g \cdot g - h \cdot h}\right)}}} + \frac{\sqrt[3]{\left(-g\right) - \sqrt{\left(g + h\right) \cdot \left(g - h\right)}}}{\sqrt[3]{2 \cdot a}}\]
  3. Recombined 2 regimes into one program.
  4. Final simplification30.8

    \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;g \le 5.819400084260547 \cdot 10^{-187}:\\ \;\;\;\;\sqrt[3]{\left(\left(-g\right) - \sqrt{g \cdot g - h \cdot h}\right) \cdot \frac{1}{a \cdot 2}} + \sqrt[3]{-\left(g + g\right)} \cdot \sqrt[3]{\frac{\frac{1}{2}}{a}}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\frac{\sqrt[3]{\left(-g\right) - \sqrt{\left(h + g\right) \cdot \left(g - h\right)}}}{\sqrt[3]{a \cdot 2}} + \sqrt[3]{\sqrt[3]{\left(\left(-g\right) + \sqrt{g \cdot g - h \cdot h}\right) \cdot \frac{1}{a \cdot 2}}} \cdot \left(\sqrt[3]{\sqrt[3]{\left(\left(-g\right) + \sqrt{g \cdot g - h \cdot h}\right) \cdot \frac{1}{a \cdot 2}}} \cdot \sqrt[3]{\sqrt[3]{\left(\left(-g\right) + \sqrt{g \cdot g - h \cdot h}\right) \cdot \frac{1}{a \cdot 2}}}\right)\\ \end{array}\]

Reproduce

herbie shell --seed 2019004 +o rules:numerics
(FPCore (g h a)
  :name "2-ancestry mixing, positive discriminant"
  (+ (cbrt (* (/ 1 (* 2 a)) (+ (- g) (sqrt (- (* g g) (* h h)))))) (cbrt (* (/ 1 (* 2 a)) (- (- g) (sqrt (- (* g g) (* h h))))))))

Details

Time bar (total: 48.4s)Debug log

sample635.0ms

Algorithm
intervals

simplify344.0ms

Counts
1 → 1
Calls

1 calls. Slowest were:

344.0ms
(+ (cbrt (* (/ 1 (* 2 a)) (+ (- g) (sqrt (- (* g g) (* h h)))))) (cbrt (* (/ 1 (* 2 a)) (- (- g) (sqrt (- (* g g) (* h h)))))))

prune28.0ms

Pruning

2 alts after pruning (2 fresh and 0 done)

Merged error: 32.9b

localize59.0ms

Local error

Found 4 expressions with local error:

29.5b
(sqrt (- (* g g) (* h h)))
29.5b
(sqrt (- (* g g) (* h h)))
7.9b
(cbrt (* (/ 1 (* 2 a)) (+ (- g) (sqrt (- (* g g) (* h h))))))
6.6b
(cbrt (* (/ 1 (* 2 a)) (- (- g) (sqrt (- (* g g) (* h h))))))

rewrite20.0ms

Algorithm
rewrite-expression-head
Counts
4 → 66
Calls

4 calls. Slowest were:

7.0ms
(cbrt (* (/ 1 (* 2 a)) (- (- g) (sqrt (- (* g g) (* h h))))))
6.0ms
(cbrt (* (/ 1 (* 2 a)) (+ (- g) (sqrt (- (* g g) (* h h))))))
3.0ms
(sqrt (- (* g g) (* h h)))

series581.0ms

Counts
4 → 12
Calls

4 calls. Slowest were:

278.0ms
(cbrt (* (/ 1 (* 2 a)) (+ (- g) (sqrt (- (* g g) (* h h))))))
251.0ms
(cbrt (* (/ 1 (* 2 a)) (- (- g) (sqrt (- (* g g) (* h h))))))
28.0ms
(sqrt (- (* g g) (* h h)))
25.0ms
(sqrt (- (* g g) (* h h)))

simplify5.8s

Counts
38 → 78
Calls

38 calls. Slowest were:

699.0ms
(cbrt (* (/ 1 (* 2 a)) (- (* (- g) (- g)) (* (sqrt (- (* g g) (* h h))) (sqrt (- (* g g) (* h h)))))))
586.0ms
(cbrt (* (/ 1 (* 2 a)) (- (* (- g) (- g)) (* (sqrt (- (* g g) (* h h))) (sqrt (- (* g g) (* h h)))))))
429.0ms
(cbrt (* (/ 1 (* 2 a)) (+ (pow (- g) 3) (pow (sqrt (- (* g g) (* h h))) 3))))

prune1.3s

Pruning

16 alts after pruning (16 fresh and 0 done)

Merged error: 29.1b

localize22.0ms

Local error

Found 4 expressions with local error:

29.5b
(sqrt (* (+ g h) (- g h)))
29.5b
(sqrt (- (* g g) (* h h)))
6.6b
(cbrt (* (/ 1 (* 2 a)) (- (- g) (sqrt (- (* g g) (* h h))))))
3.4b
(- (* g g) (* h h))

rewrite18.0ms

Algorithm
rewrite-expression-head
Counts
4 → 69
Calls

4 calls. Slowest were:

7.0ms
(cbrt (* (/ 1 (* 2 a)) (- (- g) (sqrt (- (* g g) (* h h))))))
3.0ms
(sqrt (- (* g g) (* h h)))
2.0ms
(sqrt (* (+ g h) (- g h)))

series378.0ms

Counts
4 → 12
Calls

4 calls. Slowest were:

290.0ms
(cbrt (* (/ 1 (* 2 a)) (- (- g) (sqrt (- (* g g) (* h h))))))
35.0ms
(sqrt (* (+ g h) (- g h)))
31.0ms
(sqrt (- (* g g) (* h h)))
22.0ms
(- (* g g) (* h h))

simplify5.1s

Counts
39 → 81
Calls

39 calls. Slowest were:

830.0ms
(sqrt (* (+ g h) (- (* g g) (* h h))))
583.0ms
(cbrt (* (/ 1 (* 2 a)) (- (* (- g) (- g)) (* (sqrt (- (* g g) (* h h))) (sqrt (- (* g g) (* h h)))))))
364.0ms
(sqrt (* (+ (pow g 3) (pow h 3)) (- (pow g 3) (pow h 3))))

prune1.5s

Pruning

16 alts after pruning (16 fresh and 0 done)

Merged error: 28.8b

localize14.0ms

Local error

Found 4 expressions with local error:

29.5b
(sqrt (- (* g g) (* h h)))
29.5b
(sqrt (- (* g g) (* h h)))
6.6b
(cbrt (* (/ 1 (* 2 a)) (- (- g) (sqrt (- (* g g) (* h h))))))
3.4b
(- (* g g) (* h h))

rewrite23.0ms

Algorithm
rewrite-expression-head
Counts
4 → 67
Calls

4 calls. Slowest were:

12.0ms
(cbrt (* (/ 1 (* 2 a)) (- (- g) (sqrt (- (* g g) (* h h))))))
4.0ms
(- (* g g) (* h h))
3.0ms
(sqrt (- (* g g) (* h h)))

series388.0ms

Counts
4 → 12
Calls

4 calls. Slowest were:

306.0ms
(cbrt (* (/ 1 (* 2 a)) (- (- g) (sqrt (- (* g g) (* h h))))))
31.0ms
(sqrt (- (* g g) (* h h)))
27.0ms
(sqrt (- (* g g) (* h h)))
24.0ms
(- (* g g) (* h h))

simplify3.6s

Counts
37 → 79
Calls

37 calls. Slowest were:

559.0ms
(cbrt (* (/ 1 (* 2 a)) (- (* (- g) (- g)) (* (sqrt (- (* g g) (* h h))) (sqrt (- (* g g) (* h h)))))))
402.0ms
(cbrt (* (/ 1 (* 2 a)) (- (pow (- g) 3) (pow (sqrt (- (* g g) (* h h))) 3))))
303.0ms
(* (exp (* 1/3 (- (+ (log (/ -1 g)) (+ (log 1/2) (log (/ -1 a)))) (* 2 (log (/ -1 h)))))) (cbrt -1/2))

prune1.6s

Pruning

17 alts after pruning (17 fresh and 0 done)

Merged error: 28.8b

localize23.0ms

Local error

Found 4 expressions with local error:

29.5b
(sqrt (* (+ g h) (- g h)))
29.5b
(sqrt (- (* g g) (* h h)))
7.9b
(cbrt (* (/ 1 (* 2 a)) (+ (- g) (sqrt (- (* g g) (* h h))))))
3.4b
(- (* g g) (* h h))

rewrite15.0ms

Algorithm
rewrite-expression-head
Counts
4 → 69
Calls

4 calls. Slowest were:

6.0ms
(cbrt (* (/ 1 (* 2 a)) (+ (- g) (sqrt (- (* g g) (* h h))))))
4.0ms
(sqrt (* (+ g h) (- g h)))
3.0ms
(sqrt (- (* g g) (* h h)))

series350.0ms

Counts
4 → 12
Calls

4 calls. Slowest were:

277.0ms
(cbrt (* (/ 1 (* 2 a)) (+ (- g) (sqrt (- (* g g) (* h h))))))
31.0ms
(sqrt (* (+ g h) (- g h)))
25.0ms
(sqrt (- (* g g) (* h h)))
17.0ms
(- (* g g) (* h h))

simplify4.5s

Counts
39 → 81
Calls

39 calls. Slowest were:

553.0ms
(sqrt (* (+ g h) (- (* g g) (* h h))))
522.0ms
(cbrt (* (/ 1 (* 2 a)) (- (* (- g) (- g)) (* (sqrt (- (* g g) (* h h))) (sqrt (- (* g g) (* h h)))))))
323.0ms
(sqrt (* (+ (pow g 3) (pow h 3)) (- (pow g 3) (pow h 3))))

prune1.4s

Pruning

17 alts after pruning (17 fresh and 0 done)

Merged error: 28.8b

regimes1.3s

Accuracy

54.2% (1.7b remaining)

Error of 30.8b against oracle of 29.1b and baseline of 32.8b

bsearch1.2s

end0.0ms

sample18.3s

Algorithm
intervals