Average Error: 52.3 → 0.1
Time: 33.8s
Precision: 64
Internal Precision: 128
\[\frac{\left(-b\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}}{2 \cdot a}\]
\[\frac{-2 \cdot c}{\frac{\sqrt{\left(b \cdot b\right) \cdot \left(b \cdot b\right) - \left(\left(a \cdot c\right) \cdot 4\right) \cdot \left(\left(a \cdot c\right) \cdot 4\right)}}{\sqrt{b \cdot b + \left(a \cdot c\right) \cdot 4}} + b}\]

Error

Bits error versus a

Bits error versus b

Bits error versus c

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Your Program's Arguments

Results

Enter valid numbers for all inputs

Derivation

  1. Initial program 52.3

    \[\frac{\left(-b\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}}{2 \cdot a}\]
  2. Simplified52.3

    \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sqrt{b \cdot b - \left(c \cdot a\right) \cdot 4} - b}{2 \cdot a}}\]
  3. Using strategy rm
  4. Applied flip--52.3

    \[\leadsto \frac{\color{blue}{\frac{\sqrt{b \cdot b - \left(c \cdot a\right) \cdot 4} \cdot \sqrt{b \cdot b - \left(c \cdot a\right) \cdot 4} - b \cdot b}{\sqrt{b \cdot b - \left(c \cdot a\right) \cdot 4} + b}}}{2 \cdot a}\]
  5. Applied associate-/l/52.3

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

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

    \[\leadsto \color{blue}{\frac{\frac{\left(c \cdot -4\right) \cdot a}{2 \cdot a}}{\sqrt{b \cdot b - \left(c \cdot a\right) \cdot 4} + b}}\]
  9. Taylor expanded around -inf 0.1

    \[\leadsto \frac{\color{blue}{-2 \cdot c}}{\sqrt{b \cdot b - \left(c \cdot a\right) \cdot 4} + b}\]
  10. Using strategy rm
  11. Applied flip--0.1

    \[\leadsto \frac{-2 \cdot c}{\sqrt{\color{blue}{\frac{\left(b \cdot b\right) \cdot \left(b \cdot b\right) - \left(\left(c \cdot a\right) \cdot 4\right) \cdot \left(\left(c \cdot a\right) \cdot 4\right)}{b \cdot b + \left(c \cdot a\right) \cdot 4}}} + b}\]
  12. Applied sqrt-div0.1

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

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

Reproduce

herbie shell --seed 2019005 
(FPCore (a b c)
  :name "Quadratic roots, 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) (* (* 4 a) c)))) (* 2 a)))

Details

Time bar (total: 33.1s)Debug log

sample337.0ms

Algorithm
intervals

simplify82.0ms

Counts
1 → 1
Calls

1 calls. Slowest were:

82.0ms
(/ (+ (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 4 a) c)))) (* 2 a))

prune14.0ms

Pruning

1 alts after pruning (1 fresh and 0 done)

Merged error: 53.2b

localize35.0ms

Local error

Found 4 expressions with local error:

29.2b
(- (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
0.1b
(/ (- (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b) (* 2 a))
0.1b
(- (* b b) (* (* c a) 4))
0.0b
(sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4)))

rewrite89.0ms

Algorithm
rewrite-expression-head
Counts
4 → 59
Calls

4 calls. Slowest were:

53.0ms
(/ (- (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b) (* 2 a))
24.0ms
(- (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
4.0ms
(- (* b b) (* (* c a) 4))

series234.0ms

Counts
4 → 12
Calls

4 calls. Slowest were:

76.0ms
(/ (- (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b) (* 2 a))
72.0ms
(- (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
43.0ms
(sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4)))
43.0ms
(- (* b b) (* (* c a) 4))

simplify2.2s

Counts
32 → 71
Calls

32 calls. Slowest were:

377.0ms
(- (* (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4)))) (* b b))
326.0ms
(sqrt (- (pow (* b b) 3) (pow (* (* c a) 4) 3)))
196.0ms
(- (pow (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) 3) (pow b 3))

prune672.0ms

Pruning

3 alts after pruning (3 fresh and 0 done)

Merged error: 0.1b

localize13.0ms

Local error

Found 4 expressions with local error:

0.3b
(/ (* (* c -4) a) (* (* 2 a) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)))
0.1b
(+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
0.1b
(- (* b b) (* (* c a) 4))
0.0b
(* (* 2 a) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b))

rewrite37.0ms

Algorithm
rewrite-expression-head
Counts
4 → 60
Calls

4 calls. Slowest were:

14.0ms
(* (* 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)

series311.0ms

Counts
4 → 12
Calls

4 calls. Slowest were:

149.0ms
(/ (* (* c -4) a) (* (* 2 a) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)))
70.0ms
(* (* 2 a) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b))
66.0ms
(+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
26.0ms
(- (* b b) (* (* c a) 4))

simplify3.5s

Counts
33 → 72
Calls

33 calls. Slowest were:

948.0ms
(/ (* (* (* (* 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))))
888.0ms
(/ (* (* (* (* 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))))
291.0ms
(+ (* (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4)))) (- (* b b) (* (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)))

prune783.0ms

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

rewrite32.0ms

Algorithm
rewrite-expression-head
Counts
4 → 77
Calls

4 calls. Slowest were:

17.0ms
(/ (/ (* (* c -4) a) (* 2 a)) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b))
8.0ms
(+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
5.0ms
(/ (* (* c -4) a) (* 2 a))

series253.0ms

Counts
4 → 12
Calls

4 calls. Slowest were:

162.0ms
(/ (/ (* (* c -4) a) (* 2 a)) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b))
46.0ms
(+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
39.0ms
(- (* b b) (* (* c a) 4))
5.0ms
(/ (* (* c -4) a) (* 2 a))

simplify13.9s

Counts
62 → 89
Calls

62 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)))
1.1s
(/ (/ (* (* c -4) a) (* 2 a)) (sqrt (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)))
1.1s
(/ (sqrt (/ (* (* c -4) a) (* 2 a))) 1)

prune1.0s

Pruning

6 alts after pruning (6 fresh and 0 done)

Merged error: 0b

localize6.0ms

Local error

Found 4 expressions with local error:

0.1b
(+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
0.1b
(/ (* -2 c) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b))
0.1b
(- (* b b) (* (* c a) 4))
0.0b
(sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4)))

rewrite32.0ms

Algorithm
rewrite-expression-head
Counts
4 → 57
Calls

4 calls. Slowest were:

14.0ms
(/ (* -2 c) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b))
8.0ms
(+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
4.0ms
(- (* b b) (* (* c a) 4))

series298.0ms

Counts
4 → 12
Calls

4 calls. Slowest were:

131.0ms
(/ (* -2 c) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b))
67.0ms
(sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4)))
65.0ms
(+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
35.0ms
(- (* b b) (* (* c a) 4))

simplify2.0s

Counts
32 → 69
Calls

32 calls. Slowest were:

387.0ms
(sqrt (- (pow (* b b) 3) (pow (* (* c a) 4) 3)))
259.0ms
(+ (* (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4)))) (- (* b b) (* (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)))
137.0ms
(- (* 2 b) (* 2 (/ (* a c) b)))

prune691.0ms

Pruning

5 alts after pruning (5 fresh and 0 done)

Merged error: 0b

regimes227.0ms

Accuracy

0% (0.1b remaining)

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

bsearch4.0ms

end0.0ms

sample6.3s

Algorithm
intervals