Average Error: 29.0 → 0.4
Time: 40.9s
Precision: 64
Internal Precision: 128
\[\frac{\left(-b\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(3 \cdot a\right) \cdot c}}{3 \cdot a}\]
\[\frac{1}{\left(-b\right) - \sqrt{(\left(a \cdot -3\right) \cdot c + \left(b \cdot b\right))_*}} \cdot c\]

Error

Bits error versus a

Bits error versus b

Bits error versus c

Bits error versus d

Derivation

  1. Initial program 29.0

    \[\frac{\left(-b\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(3 \cdot a\right) \cdot c}}{3 \cdot a}\]
  2. Using strategy rm
  3. Applied flip-+29.1

    \[\leadsto \frac{\color{blue}{\frac{\left(-b\right) \cdot \left(-b\right) - \sqrt{b \cdot b - \left(3 \cdot a\right) \cdot c} \cdot \sqrt{b \cdot b - \left(3 \cdot a\right) \cdot c}}{\left(-b\right) - \sqrt{b \cdot b - \left(3 \cdot a\right) \cdot c}}}}{3 \cdot a}\]
  4. Applied associate-/l/29.1

    \[\leadsto \color{blue}{\frac{\left(-b\right) \cdot \left(-b\right) - \sqrt{b \cdot b - \left(3 \cdot a\right) \cdot c} \cdot \sqrt{b \cdot b - \left(3 \cdot a\right) \cdot c}}{\left(3 \cdot a\right) \cdot \left(\left(-b\right) - \sqrt{b \cdot b - \left(3 \cdot a\right) \cdot c}\right)}}\]
  5. Simplified0.6

    \[\leadsto \frac{\color{blue}{3 \cdot \left(c \cdot a\right)}}{\left(3 \cdot a\right) \cdot \left(\left(-b\right) - \sqrt{b \cdot b - \left(3 \cdot a\right) \cdot c}\right)}\]
  6. Using strategy rm
  7. Applied times-frac0.6

    \[\leadsto \color{blue}{\frac{3}{3 \cdot a} \cdot \frac{c \cdot a}{\left(-b\right) - \sqrt{b \cdot b - \left(3 \cdot a\right) \cdot c}}}\]
  8. Simplified0.5

    \[\leadsto \color{blue}{\frac{1}{a}} \cdot \frac{c \cdot a}{\left(-b\right) - \sqrt{b \cdot b - \left(3 \cdot a\right) \cdot c}}\]
  9. Simplified0.5

    \[\leadsto \frac{1}{a} \cdot \color{blue}{\frac{c \cdot a}{\left(-b\right) - \sqrt{(-3 \cdot \left(c \cdot a\right) + \left(b \cdot b\right))_*}}}\]
  10. Using strategy rm
  11. Applied pow10.5

    \[\leadsto \frac{1}{a} \cdot \color{blue}{{\left(\frac{c \cdot a}{\left(-b\right) - \sqrt{(-3 \cdot \left(c \cdot a\right) + \left(b \cdot b\right))_*}}\right)}^{1}}\]
  12. Applied pow10.5

    \[\leadsto \color{blue}{{\left(\frac{1}{a}\right)}^{1}} \cdot {\left(\frac{c \cdot a}{\left(-b\right) - \sqrt{(-3 \cdot \left(c \cdot a\right) + \left(b \cdot b\right))_*}}\right)}^{1}\]
  13. Applied pow-prod-down0.5

    \[\leadsto \color{blue}{{\left(\frac{1}{a} \cdot \frac{c \cdot a}{\left(-b\right) - \sqrt{(-3 \cdot \left(c \cdot a\right) + \left(b \cdot b\right))_*}}\right)}^{1}}\]
  14. Simplified0.3

    \[\leadsto {\color{blue}{\left(\frac{c}{\left(-b\right) - \sqrt{(\left(a \cdot -3\right) \cdot c + \left(b \cdot b\right))_*}}\right)}}^{1}\]
  15. Using strategy rm
  16. Applied div-inv0.4

    \[\leadsto {\color{blue}{\left(c \cdot \frac{1}{\left(-b\right) - \sqrt{(\left(a \cdot -3\right) \cdot c + \left(b \cdot b\right))_*}}\right)}}^{1}\]
  17. Final simplification0.4

    \[\leadsto \frac{1}{\left(-b\right) - \sqrt{(\left(a \cdot -3\right) \cdot c + \left(b \cdot b\right))_*}} \cdot c\]

Reproduce

herbie shell --seed 2019005 +o rules:numerics
(FPCore (a b c d)
  :name "Cubic critical, 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) (* (* 3 a) c)))) (* 3 a)))

Details

Time bar (total: 39.9s)Debug log

sample142.0ms

Algorithm
intervals

simplify110.0ms

Counts
1 → 1
Calls

1 calls. Slowest were:

110.0ms
(/ (+ (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c)))) (* 3 a))

prune20.0ms

Pruning

1 alts after pruning (1 fresh and 0 done)

Merged error: 28.6b

localize44.0ms

Local error

Found 4 expressions with local error:

28.5b
(+ (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c))))
0.3b
(/ (+ (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c)))) (* 3 a))
0.3b
(* (* 3 a) c)
0.3b
(- (* b b) (* (* 3 a) c))

rewrite35.0ms

Algorithm
rewrite-expression-head
Counts
4 → 72
Calls

4 calls. Slowest were:

19.0ms
(/ (+ (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c)))) (* 3 a))
6.0ms
(+ (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c))))
5.0ms
(- (* b b) (* (* 3 a) c))

series210.0ms

Counts
4 → 12
Calls

4 calls. Slowest were:

98.0ms
(/ (+ (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c)))) (* 3 a))
76.0ms
(+ (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c))))
24.0ms
(- (* b b) (* (* 3 a) c))
11.0ms
(* (* 3 a) c)

simplify1.7s

Counts
34 → 84
Calls

34 calls. Slowest were:

325.0ms
(- (* (- b) (- b)) (* (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c))) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c)))))
134.0ms
(+ (pow (- b) 3) (pow (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c))) 3))
124.0ms
(/ (* (* (+ (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c)))) (+ (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c))))) (+ (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c))))) (* (* (* 3 a) (* 3 a)) (* 3 a)))

prune953.0ms

Pruning

8 alts after pruning (8 fresh and 0 done)

Merged error: 0.4b

localize13.0ms

Local error

Found 4 expressions with local error:

0.3b
(/ (* 3 (* c a)) (* (* 3 a) (- (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c))))))
0.3b
(* (* 3 a) (- (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c)))))
0.3b
(* 3 (* c a))
0.3b
(* (* 3 a) c)

rewrite34.0ms

Algorithm
rewrite-expression-head
Counts
4 → 117
Calls

4 calls. Slowest were:

17.0ms
(* (* 3 a) (- (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c)))))
10.0ms
(/ (* 3 (* c a)) (* (* 3 a) (- (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c))))))
3.0ms
(* (* 3 a) c)

series261.0ms

Counts
4 → 12
Calls

4 calls. Slowest were:

126.0ms
(/ (* 3 (* c a)) (* (* 3 a) (- (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c))))))
101.0ms
(* (* 3 a) (- (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c)))))
17.0ms
(* (* 3 a) c)
17.0ms
(* 3 (* c a))

simplify18.2s

Counts
84 → 129
Calls

84 calls. Slowest were:

1.9s
(/ (* (* (* 3 (* c a)) (* 3 (* c a))) (* 3 (* c a))) (* (* (* (* 3 a) (* 3 a)) (* 3 a)) (* (* (- (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c)))) (- (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c))))) (- (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c)))))))
1.8s
(/ (* (* (* 3 (* c a)) (* 3 (* c a))) (* 3 (* c a))) (* (* (* (* 3 a) (- (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c))))) (* (* 3 a) (- (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c)))))) (* (* 3 a) (- (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c)))))))
567.0ms
(* (fma (- (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c)))) (sqrt 1) (* (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c))) (sqrt 1))) (* 3 a))

prune1.6s

Pruning

14 alts after pruning (14 fresh and 0 done)

Merged error: 0.0b

localize32.0ms

Local error

Found 4 expressions with local error:

0.3b
(* (/ 1 a) (/ (* c a) (- (- b) (sqrt (fma -3 (* c a) (* b b))))))
0.3b
(/ (* c a) (- (- b) (sqrt (fma -3 (* c a) (* b b)))))
0.3b
(fma -3 (* c a) (* b b))
0.2b
(- (- b) (sqrt (fma -3 (* c a) (* b b))))

rewrite44.0ms

Algorithm
rewrite-expression-head
Counts
4 → 119
Calls

4 calls. Slowest were:

19.0ms
(* (/ 1 a) (/ (* c a) (- (- b) (sqrt (fma -3 (* c a) (* b b))))))
14.0ms
(/ (* c a) (- (- b) (sqrt (fma -3 (* c a) (* b b)))))
9.0ms
(- (- b) (sqrt (fma -3 (* c a) (* b b))))

series314.0ms

Counts
4 → 12
Calls

4 calls. Slowest were:

118.0ms
(/ (* c a) (- (- b) (sqrt (fma -3 (* c a) (* b b)))))
91.0ms
(* (/ 1 a) (/ (* c a) (- (- b) (sqrt (fma -3 (* c a) (* b b))))))
70.0ms
(- (- b) (sqrt (fma -3 (* c a) (* b b))))
35.0ms
(fma -3 (* c a) (* b b))

simplify5.3s

Counts
113 → 131
Calls

113 calls. Slowest were:

485.0ms
(+ (* (- b) (- b)) (+ (* (sqrt (fma -3 (* c a) (* b b))) (sqrt (fma -3 (* c a) (* b b)))) (* (- b) (sqrt (fma -3 (* c a) (* b b))))))
467.0ms
(+ (* (- b) (- b)) (+ (* (sqrt (fma -3 (* c a) (* b b))) (sqrt (fma -3 (* c a) (* b b)))) (* (- b) (sqrt (fma -3 (* c a) (* b b))))))
353.0ms
(+ (log (/ 1 a)) (- (log (* c a)) (log (- (- b) (sqrt (fma -3 (* c a) (* b b)))))))

prune1.4s

Pruning

11 alts after pruning (10 fresh and 1 done)

Merged error: 0b

localize16.0ms

Local error

Found 4 expressions with local error:

0.3b
(fma (* a -3) c (* b b))
0.2b
(- (- b) (sqrt (fma (* a -3) c (* b b))))
0.2b
(/ c (- (- b) (sqrt (fma (* a -3) c (* b b)))))
0.1b
(sqrt (fma (* a -3) c (* b b)))

rewrite10.0ms

Algorithm
rewrite-expression-head
Counts
4 → 90
Calls

4 calls. Slowest were:

5.0ms
(- (- b) (sqrt (fma (* a -3) c (* b b))))
3.0ms
(/ c (- (- b) (sqrt (fma (* a -3) c (* b b)))))
1.0ms
(sqrt (fma (* a -3) c (* b b)))

series263.0ms

Counts
4 → 12
Calls

4 calls. Slowest were:

117.0ms
(/ c (- (- b) (sqrt (fma (* a -3) c (* b b)))))
61.0ms
(- (- b) (sqrt (fma (* a -3) c (* b b))))
44.0ms
(fma (* a -3) c (* b b))
42.0ms
(sqrt (fma (* a -3) c (* b b)))

simplify3.1s

Counts
80 → 102
Calls

80 calls. Slowest were:

523.0ms
(+ (* (- b) (- b)) (+ (* (sqrt (fma (* a -3) c (* b b))) (sqrt (fma (* a -3) c (* b b)))) (* (- b) (sqrt (fma (* a -3) c (* b b))))))
87.0ms
(- (* 3/2 (/ (* a c) b)) (* 2 b))
75.0ms
(fma 1 (- b) (- (* (sqrt (fma (* a -3) c (* b b))) (sqrt 1))))

prune1.3s

Pruning

8 alts after pruning (8 fresh and 0 done)

Merged error: 0b

regimes250.0ms

Accuracy

0% (0.4b remaining)

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

bsearch3.0ms

end0.0ms

sample4.5s

Algorithm
intervals