Average Error: 44.0 → 0.2
Time: 20.9s
Precision: 64
Internal Precision: 128
\[\frac{\left(-b\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}}{2 \cdot a}\]
\[\frac{c \cdot -4}{2 \cdot \left(\sqrt{c \cdot \left(a \cdot -4\right) + b \cdot b} + b\right)}\]

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 44.0

    \[\frac{\left(-b\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}}{2 \cdot a}\]
  2. Simplified44.0

    \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sqrt{b \cdot b - \left(c \cdot a\right) \cdot 4} - b}{2 \cdot a}}\]
  3. Using strategy rm
  4. Applied flip--44.0

    \[\leadsto \frac{\color{blue}{\frac{\sqrt{b \cdot b - \left(c \cdot a\right) \cdot 4} \cdot \sqrt{b \cdot b - \left(c \cdot a\right) \cdot 4} - b \cdot b}{\sqrt{b \cdot b - \left(c \cdot a\right) \cdot 4} + b}}}{2 \cdot a}\]
  5. Applied associate-/l/44.0

    \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sqrt{b \cdot b - \left(c \cdot a\right) \cdot 4} \cdot \sqrt{b \cdot b - \left(c \cdot a\right) \cdot 4} - b \cdot b}{\left(2 \cdot a\right) \cdot \left(\sqrt{b \cdot b - \left(c \cdot a\right) \cdot 4} + b\right)}}\]
  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. Using strategy rm
  12. Applied *-un-lft-identity0.2

    \[\leadsto \frac{c \cdot -4}{\frac{2 \cdot a}{\color{blue}{1 \cdot \frac{a}{\sqrt{b \cdot b - \left(c \cdot a\right) \cdot 4} + b}}}}\]
  13. Applied times-frac0.2

    \[\leadsto \frac{c \cdot -4}{\color{blue}{\frac{2}{1} \cdot \frac{a}{\frac{a}{\sqrt{b \cdot b - \left(c \cdot a\right) \cdot 4} + b}}}}\]
  14. Simplified0.2

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

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

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

Reproduce

herbie shell --seed 2019005 
(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: 20.0s)Debug log

sample217.0ms

Algorithm
intervals

simplify70.0ms

Counts
1 → 1
Calls

1 calls. Slowest were:

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

prune20.0ms

Pruning

1 alts after pruning (1 fresh and 0 done)

Merged error: 46.7b

localize29.0ms

Local error

Found 4 expressions with local error:

41.6b
(- (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)))

rewrite50.0ms

Algorithm
rewrite-expression-head
Counts
4 → 59
Calls

4 calls. Slowest were:

30.0ms
(/ (- (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b) (* 2 a))
11.0ms
(- (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
5.0ms
(- (* b b) (* (* c a) 4))

series238.0ms

Counts
4 → 12
Calls

4 calls. Slowest were:

83.0ms
(/ (- (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b) (* 2 a))
64.0ms
(sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4)))
61.0ms
(- (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
30.0ms
(- (* b b) (* (* c a) 4))

simplify2.3s

Counts
32 → 71
Calls

32 calls. Slowest were:

702.0ms
(- (* (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4)))) (* b b))
273.0ms
(sqrt (- (pow (* b b) 3) (pow (* (* c a) 4) 3)))
236.0ms
(- (pow (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) 3) (pow b 3))

prune633.0ms

Pruning

4 alts after pruning (4 fresh and 0 done)

Merged error: 0.2b

localize14.0ms

Local error

Found 4 expressions with local error:

0.4b
(/ (* (* c -4) a) (* (* 2 a) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)))
0.1b
(* (* 2 a) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b))
0.1b
(- (* b b) (* (* c a) 4))
0.1b
(+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)

rewrite52.0ms

Algorithm
rewrite-expression-head
Counts
4 → 60
Calls

4 calls. Slowest were:

15.0ms
(* (* 2 a) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b))
15.0ms
(+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
13.0ms
(/ (* (* c -4) a) (* (* 2 a) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)))

series283.0ms

Counts
4 → 12
Calls

4 calls. Slowest were:

148.0ms
(/ (* (* c -4) a) (* (* 2 a) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)))
65.0ms
(* (* 2 a) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b))
43.0ms
(+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
27.0ms
(- (* b b) (* (* c a) 4))

simplify3.4s

Counts
33 → 72
Calls

33 calls. Slowest were:

836.0ms
(/ (* (* (* (* 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))))
812.0ms
(/ (* (* (* (* 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))))
304.0ms
(+ (* (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4)))) (- (* b b) (* (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)))

prune972.0ms

Pruning

7 alts after pruning (7 fresh and 0 done)

Merged error: 0b

localize7.0ms

Local error

Found 4 expressions with local error:

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

rewrite42.0ms

Algorithm
rewrite-expression-head
Counts
4 → 54
Calls

4 calls. Slowest were:

16.0ms
(/ (* (* 2 a) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)) a)
15.0ms
(* (* 2 a) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b))
8.0ms
(+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)

series248.0ms

Counts
4 → 12
Calls

4 calls. Slowest were:

81.0ms
(/ (* (* 2 a) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)) a)
78.0ms
(* (* 2 a) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b))
63.0ms
(+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
26.0ms
(- (* b b) (* (* c a) 4))

simplify1.5s

Counts
26 → 66
Calls

26 calls. Slowest were:

262.0ms
(+ (* (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4)))) (- (* b b) (* (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)))
224.0ms
(* (* 2 a) (- (* (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4)))) (* b b)))
150.0ms
(* (* 2 a) (+ (pow (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) 3) (pow b 3)))

prune827.0ms

Pruning

6 alts after pruning (6 fresh and 0 done)

Merged error: 0b

localize17.0ms

Local error

Found 4 expressions with local error:

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

rewrite23.0ms

Algorithm
rewrite-expression-head
Counts
4 → 63
Calls

4 calls. Slowest were:

8.0ms
(+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
6.0ms
(/ (* 2 a) (/ a (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)))
6.0ms
(/ a (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b))

series324.0ms

Counts
4 → 12
Calls

4 calls. Slowest were:

161.0ms
(/ a (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b))
70.0ms
(/ (* 2 a) (/ a (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)))
54.0ms
(+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
38.0ms
(- (* b b) (* (* c a) 4))

simplify2.5s

Counts
39 → 75
Calls

39 calls. Slowest were:

409.0ms
(- (log (* 2 a)) (log (/ a (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b))))
248.0ms
(/ a (+ (* (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4)))) (- (* b b) (* (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b))))
243.0ms
(/ 2 (/ a (+ (pow (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) 3) (pow b 3))))

prune926.0ms

Pruning

5 alts after pruning (5 fresh and 0 done)

Merged error: 0b

regimes159.0ms

Accuracy

0% (0.1b remaining)

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

bsearch2.0ms

end0.0ms

sample5.1s

Algorithm
intervals