Average Error: 28.7 → 0.3
Time: 33.8s
Precision: 64
Internal Precision: 128
\[\frac{\left(-b\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}}{2 \cdot a}\]
\[\frac{-2 \cdot c}{\sqrt{b \cdot b - 4 \cdot \left(a \cdot c\right)} + b}\]

Error

Bits error versus a

Bits error versus b

Bits error versus c

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Your Program's Arguments

Results

Enter valid numbers for all inputs

Derivation

  1. Initial program 28.7

    \[\frac{\left(-b\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}}{2 \cdot a}\]
  2. Simplified28.7

    \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sqrt{b \cdot b - \left(c \cdot a\right) \cdot 4} - b}{2 \cdot a}}\]
  3. Using strategy rm
  4. Applied flip--28.8

    \[\leadsto \frac{\color{blue}{\frac{\sqrt{b \cdot b - \left(c \cdot a\right) \cdot 4} \cdot \sqrt{b \cdot b - \left(c \cdot a\right) \cdot 4} - b \cdot b}{\sqrt{b \cdot b - \left(c \cdot a\right) \cdot 4} + b}}}{2 \cdot a}\]
  5. Applied associate-/l/28.8

    \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sqrt{b \cdot b - \left(c \cdot a\right) \cdot 4} \cdot \sqrt{b \cdot b - \left(c \cdot a\right) \cdot 4} - b \cdot b}{\left(2 \cdot a\right) \cdot \left(\sqrt{b \cdot b - \left(c \cdot a\right) \cdot 4} + b\right)}}\]
  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*0.3

    \[\leadsto \color{blue}{\frac{\frac{\left(c \cdot -4\right) \cdot a}{2 \cdot a}}{\sqrt{b \cdot b - \left(c \cdot a\right) \cdot 4} + b}}\]
  9. Taylor expanded around -inf 0.3

    \[\leadsto \frac{\color{blue}{-2 \cdot c}}{\sqrt{b \cdot b - \left(c \cdot a\right) \cdot 4} + b}\]
  10. Final simplification0.3

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

Reproduce

herbie shell --seed 2019007 
(FPCore (a b c)
  :name "Quadratic roots, 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) (* (* 4 a) c)))) (* 2 a)))

Details

Time bar (total: 32.9s)Debug log

sample203.0ms

Algorithm
intervals

simplify83.0ms

Counts
1 → 1
Calls

1 calls. Slowest were:

83.0ms
(/ (+ (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 4 a) c)))) (* 2 a))

prune14.0ms

Pruning

1 alts after pruning (1 fresh and 0 done)

Merged error: 28.6b

localize35.0ms

Local error

Found 4 expressions with local error:

28.5b
(- (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
0.2b
(/ (- (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b) (* 2 a))
0.2b
(- (* b b) (* (* c a) 4))
0.1b
(sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4)))

rewrite79.0ms

Algorithm
rewrite-expression-head
Counts
4 → 59
Calls

4 calls. Slowest were:

48.0ms
(/ (- (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b) (* 2 a))
22.0ms
(- (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
4.0ms
(- (* b b) (* (* c a) 4))

series219.0ms

Counts
4 → 12
Calls

4 calls. Slowest were:

65.0ms
(- (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
63.0ms
(sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4)))
57.0ms
(/ (- (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b) (* 2 a))
33.0ms
(- (* b b) (* (* c a) 4))

simplify2.5s

Counts
32 → 71
Calls

32 calls. Slowest were:

391.0ms
(sqrt (- (pow (* b b) 3) (pow (* (* c a) 4) 3)))
330.0ms
(- (* (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4)))) (* b b))
204.0ms
(- (pow (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) 3) (pow b 3))

prune634.0ms

Pruning

6 alts after pruning (6 fresh and 0 done)

Merged error: 0.4b

localize16.0ms

Local error

Found 4 expressions with local error:

0.4b
(/ (* (* c -4) a) (* (* 2 a) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)))
0.3b
(* (* 2 a) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b))
0.2b
(+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
0.2b
(- (* b b) (* (* c a) 4))

rewrite74.0ms

Algorithm
rewrite-expression-head
Counts
4 → 60
Calls

4 calls. Slowest were:

29.0ms
(* (* 2 a) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b))
24.0ms
(/ (* (* c -4) a) (* (* 2 a) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)))
15.0ms
(+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)

series317.0ms

Counts
4 → 12
Calls

4 calls. Slowest were:

140.0ms
(/ (* (* c -4) a) (* (* 2 a) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)))
83.0ms
(* (* 2 a) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b))
50.0ms
(+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
43.0ms
(- (* b b) (* (* c a) 4))

simplify3.6s

Counts
33 → 72
Calls

33 calls. Slowest were:

980.0ms
(/ (* (* (* (* 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))))
726.0ms
(/ (* (* (* (* 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))))
310.0ms
(+ (* (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4)))) (- (* b b) (* (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)))

prune999.0ms

Pruning

9 alts after pruning (9 fresh and 0 done)

Merged error: 0.0b

localize12.0ms

Local error

Found 4 expressions with local error:

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

rewrite34.0ms

Algorithm
rewrite-expression-head
Counts
4 → 77
Calls

4 calls. Slowest were:

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

series249.0ms

Counts
4 → 12
Calls

4 calls. Slowest were:

158.0ms
(/ (/ (* (* c -4) a) (* 2 a)) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b))
57.0ms
(+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
28.0ms
(- (* b b) (* (* c a) 4))
5.0ms
(/ (* (* c -4) a) (* 2 a))

simplify14.5s

Counts
62 → 89
Calls

62 calls. Slowest were:

1.6s
(/ (/ (* (* c -4) a) (* 2 a)) (sqrt (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)))
1.1s
(/ (/ (* (* c -4) a) (* 2 a)) (cbrt (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)))
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)))

prune1.1s

Pruning

9 alts after pruning (9 fresh and 0 done)

Merged error: 0b

localize11.0ms

Local error

Found 4 expressions with local error:

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

rewrite47.0ms

Algorithm
rewrite-expression-head
Counts
4 → 57
Calls

4 calls. Slowest were:

20.0ms
(/ (* -2 c) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b))
18.0ms
(+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
4.0ms
(- (* b b) (* (* c a) 4))

series239.0ms

Counts
4 → 12
Calls

4 calls. Slowest were:

113.0ms
(/ (* -2 c) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b))
53.0ms
(sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4)))
48.0ms
(+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
26.0ms
(- (* b b) (* (* c a) 4))

simplify2.3s

Counts
32 → 69
Calls

32 calls. Slowest were:

374.0ms
(sqrt (- (pow (* b b) 3) (pow (* (* c a) 4) 3)))
275.0ms
(+ (* (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4)))) (- (* b b) (* (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)))
179.0ms
(- (* 2 b) (* 2 (/ (* a c) b)))

prune712.0ms

Pruning

9 alts after pruning (8 fresh and 1 done)

Merged error: 0b

regimes260.0ms

Accuracy

0% (0.2b remaining)

Error of 0.3b against oracle of 0.0b and baseline of 0.3b

bsearch2.0ms

end0.0ms

sample4.7s

Algorithm
intervals