Average Error: 28.5 → 0.3
Time: 54.5s
Precision: 64
Internal Precision: 128
\[\frac{\left(-b\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(3 \cdot a\right) \cdot c}}{3 \cdot a}\]
\[\frac{c}{\left(-b\right) - \sqrt{(\left(a \cdot -3\right) \cdot c + \left(b \cdot b\right))_*}}\]

Error

Bits error versus a

Bits error versus b

Bits error versus c

Bits error versus d

Derivation

  1. Initial program 28.5

    \[\frac{\left(-b\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(3 \cdot a\right) \cdot c}}{3 \cdot a}\]
  2. Using strategy rm
  3. Applied flip-+28.5

    \[\leadsto \frac{\color{blue}{\frac{\left(-b\right) \cdot \left(-b\right) - \sqrt{b \cdot b - \left(3 \cdot a\right) \cdot c} \cdot \sqrt{b \cdot b - \left(3 \cdot a\right) \cdot c}}{\left(-b\right) - \sqrt{b \cdot b - \left(3 \cdot a\right) \cdot c}}}}{3 \cdot a}\]
  4. Applied associate-/l/28.5

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

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

Reproduce

herbie shell --seed 2019007 +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: 53.4s)Debug log

sample207.0ms

Algorithm
intervals

simplify59.0ms

Counts
1 → 1
Calls

1 calls. Slowest were:

59.0ms
(/ (+ (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c)))) (* 3 a))

prune14.0ms

Pruning

2 alts after pruning (2 fresh and 0 done)

Merged error: 28.4b

localize25.0ms

Local error

Found 4 expressions with local error:

28.3b
(+ (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c))))
0.4b
(/ (+ (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c)))) (* 3 a))
0.3b
(* (* 3 a) c)
0.2b
(- (* b b) (* (* 3 a) c))

rewrite43.0ms

Algorithm
rewrite-expression-head
Counts
4 → 72
Calls

4 calls. Slowest were:

26.0ms
(/ (+ (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c)))) (* 3 a))
12.0ms
(+ (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c))))
2.0ms
(- (* b b) (* (* 3 a) c))

series196.0ms

Counts
4 → 12
Calls

4 calls. Slowest were:

91.0ms
(/ (+ (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c)))) (* 3 a))
67.0ms
(+ (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c))))
27.0ms
(- (* b b) (* (* 3 a) c))
11.0ms
(* (* 3 a) c)

simplify1.7s

Counts
34 → 84
Calls

34 calls. Slowest were:

383.0ms
(- (* (- b) (- b)) (* (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c))) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c)))))
154.0ms
(+ (pow (- b) 3) (pow (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c))) 3))
118.0ms
(/ (* (* (+ (- 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)))

prune939.0ms

Pruning

7 alts after pruning (7 fresh and 0 done)

Merged error: 0.5b

localize29.0ms

Local error

Found 4 expressions with local error:

0.4b
(/ (* 3 (* c a)) (* (* 3 a) (- (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c))))))
0.4b
(* (* 3 a) (- (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c)))))
0.3b
(* 3 (* c a))
0.3b
(* (* 3 a) c)

rewrite60.0ms

Algorithm
rewrite-expression-head
Counts
4 → 117
Calls

4 calls. Slowest were:

30.0ms
(* (* 3 a) (- (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c)))))
20.0ms
(/ (* 3 (* c a)) (* (* 3 a) (- (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c))))))
4.0ms
(* (* 3 a) c)

series280.0ms

Counts
4 → 12
Calls

4 calls. Slowest were:

147.0ms
(/ (* 3 (* c a)) (* (* 3 a) (- (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c))))))
101.0ms
(* (* 3 a) (- (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c)))))
16.0ms
(* 3 (* c a))
15.0ms
(* (* 3 a) c)

simplify18.0s

Counts
84 → 129
Calls

84 calls. Slowest were:

2.5s
(/ (* (* (* 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)))))))
1.6s
(/ (* (* (* 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)))))))
536.0ms
(+ (* (- b) (- b)) (+ (* (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c))) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c)))) (* (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c))))))

prune1.5s

Pruning

10 alts after pruning (10 fresh and 0 done)

Merged error: 0.0b

localize12.0ms

Local error

Found 4 expressions with local error:

0.4b
(* (* 3 a) (- (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c)))))
0.3b
(/ (* (* 3 a) (- (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c))))) (* c a))
0.3b
(* (* 3 a) c)
0.3b
(/ 3 (/ (* (* 3 a) (- (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c))))) (* c a)))

rewrite39.0ms

Algorithm
rewrite-expression-head
Counts
4 → 124
Calls

4 calls. Slowest were:

18.0ms
(/ (* (* 3 a) (- (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c))))) (* c a))
16.0ms
(* (* 3 a) (- (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c)))))
2.0ms
(* (* 3 a) c)

series326.0ms

Counts
4 → 12
Calls

4 calls. Slowest were:

122.0ms
(/ 3 (/ (* (* 3 a) (- (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c))))) (* c a)))
102.0ms
(/ (* (* 3 a) (- (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c))))) (* c a))
83.0ms
(* (* 3 a) (- (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c)))))
19.0ms
(* (* 3 a) c)

simplify16.5s

Counts
90 → 136
Calls

90 calls. Slowest were:

625.0ms
(* (fma (- (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c)))) (sqrt 1) (* (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c))) (sqrt 1))) (* 3 a))
509.0ms
(/ (* (* (* (* 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)))))) (* (* (* c a) (* c a)) (* c a)))
456.0ms
(+ (* (- b) (- b)) (+ (* (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c))) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c)))) (* (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 3 a) c))))))

prune1.7s

Pruning

9 alts after pruning (9 fresh and 0 done)

Merged error: 0b

localize25.0ms

Local error

Found 4 expressions with local error:

0.4b
(* (/ 1 a) (/ (* c a) (- (- b) (sqrt (fma -3 (* c a) (* b b))))))
0.3b
(/ (* c a) (- (- b) (sqrt (fma -3 (* c a) (* b b)))))
0.2b
(fma -3 (* c a) (* b b))
0.2b
(- (- b) (sqrt (fma -3 (* c a) (* b b))))

rewrite42.0ms

Algorithm
rewrite-expression-head
Counts
4 → 119
Calls

4 calls. Slowest were:

17.0ms
(* (/ 1 a) (/ (* c a) (- (- b) (sqrt (fma -3 (* c a) (* b b))))))
13.0ms
(/ (* c a) (- (- b) (sqrt (fma -3 (* c a) (* b b)))))
8.0ms
(- (- b) (sqrt (fma -3 (* c a) (* b b))))

series366.0ms

Counts
4 → 12
Calls

4 calls. Slowest were:

147.0ms
(/ (* c a) (- (- b) (sqrt (fma -3 (* c a) (* b b)))))
128.0ms
(* (/ 1 a) (/ (* c a) (- (- b) (sqrt (fma -3 (* c a) (* b b))))))
58.0ms
(- (- b) (sqrt (fma -3 (* c a) (* b b))))
32.0ms
(fma -3 (* c a) (* b b))

simplify5.6s

Counts
113 → 131
Calls

113 calls. Slowest were:

517.0ms
(+ (* (- b) (- b)) (+ (* (sqrt (fma -3 (* c a) (* b b))) (sqrt (fma -3 (* c a) (* b b)))) (* (- b) (sqrt (fma -3 (* c a) (* b b))))))
428.0ms
(+ (* (- b) (- b)) (+ (* (sqrt (fma -3 (* c a) (* b b))) (sqrt (fma -3 (* c a) (* b b)))) (* (- b) (sqrt (fma -3 (* c a) (* b b))))))
315.0ms
(* (/ 1 a) (/ (* c a) (- (- b) (sqrt (fma -3 (* c a) (* b b))))))

prune1.4s

Pruning

7 alts after pruning (7 fresh and 0 done)

Merged error: 0b

regimes222.0ms

Accuracy

0% (0.2b remaining)

Error of 0.3b against oracle of 0.1b and baseline of 0.3b

bsearch1.0ms

end0.0ms

sample4.2s

Algorithm
intervals