Average Error: 0.2 → 0.0
Time: 30.0s
Precision: 64
Internal Precision: 128
\[\left({\left(a \cdot a + b \cdot b\right)}^{2} + 4 \cdot \left(\left(a \cdot a\right) \cdot \left(1 - a\right) + \left(b \cdot b\right) \cdot \left(3 + a\right)\right)\right) - 1\]
\[\left(4 \cdot \left(\left(b \cdot b\right) \cdot \left(a + 3\right) + \left(a \cdot a\right) \cdot \left(1 - a\right)\right) + \left(\left({a}^{4} + \left({b}^{2} \cdot {a}^{2}\right) \cdot 2\right) + {b}^{4}\right)\right) - 1\]

Error

Bits error versus a

Bits error versus b

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Your Program's Arguments

Results

Enter valid numbers for all inputs

Derivation

  1. Initial program 0.2

    \[\left({\left(a \cdot a + b \cdot b\right)}^{2} + 4 \cdot \left(\left(a \cdot a\right) \cdot \left(1 - a\right) + \left(b \cdot b\right) \cdot \left(3 + a\right)\right)\right) - 1\]
  2. Taylor expanded around inf 0.0

    \[\leadsto \left(\color{blue}{\left({b}^{4} + \left({a}^{4} + 2 \cdot \left({a}^{2} \cdot {b}^{2}\right)\right)\right)} + 4 \cdot \left(\left(a \cdot a\right) \cdot \left(1 - a\right) + \left(b \cdot b\right) \cdot \left(3 + a\right)\right)\right) - 1\]
  3. Final simplification0.0

    \[\leadsto \left(4 \cdot \left(\left(b \cdot b\right) \cdot \left(a + 3\right) + \left(a \cdot a\right) \cdot \left(1 - a\right)\right) + \left(\left({a}^{4} + \left({b}^{2} \cdot {a}^{2}\right) \cdot 2\right) + {b}^{4}\right)\right) - 1\]

Reproduce

herbie shell --seed 2019008 
(FPCore (a b)
  :name "Bouland and Aaronson, Equation (24)"
  (- (+ (pow (+ (* a a) (* b b)) 2) (* 4 (+ (* (* a a) (- 1 a)) (* (* b b) (+ 3 a))))) 1))

Details

Time bar (total: 29.6s)Debug log

sample230.0ms

Algorithm
intervals

simplify108.0ms

Counts
1 → 1
Calls

1 calls. Slowest were:

108.0ms
(- (+ (pow (+ (* a a) (* b b)) 2) (* 4 (+ (* (* a a) (- 1 a)) (* (* b b) (+ 3 a))))) 1)

prune12.0ms

Pruning

1 alts after pruning (1 fresh and 0 done)

Merged error: 0.2b

localize58.0ms

Local error

Found 4 expressions with local error:

0.7b
(* (* b b) (+ 3 a))
0.3b
(pow (+ (* a a) (* b b)) 2)
0.1b
(* (* a a) (- 1 a))
0.0b
(+ (pow (+ (* a a) (* b b)) 2) (* 4 (+ (* (* a a) (- 1 a)) (* (* b b) (+ 3 a)))))

rewrite30.0ms

Algorithm
rewrite-expression-head
Counts
4 → 67
Calls

4 calls. Slowest were:

20.0ms
(+ (pow (+ (* a a) (* b b)) 2) (* 4 (+ (* (* a a) (- 1 a)) (* (* b b) (+ 3 a)))))
3.0ms
(* (* a a) (- 1 a))
3.0ms
(* (* b b) (+ 3 a))

series183.0ms

Counts
4 → 12
Calls

4 calls. Slowest were:

88.0ms
(+ (pow (+ (* a a) (* b b)) 2) (* 4 (+ (* (* a a) (- 1 a)) (* (* b b) (+ 3 a)))))
35.0ms
(* (* a a) (- 1 a))
33.0ms
(pow (+ (* a a) (* b b)) 2)
26.0ms
(* (* b b) (+ 3 a))

simplify2.3s

Counts
42 → 79
Calls

42 calls. Slowest were:

392.0ms
(* (* (* (* a a) (* a a)) (* a a)) (* (* (- 1 a) (- 1 a)) (- 1 a)))
388.0ms
(* (exp (pow (+ (* a a) (* b b)) 2)) (exp (* 4 (+ (* (* a a) (- 1 a)) (* (* b b) (+ 3 a))))))
210.0ms
(* 4 (* (* b b) (+ 3 a)))

prune911.0ms

Pruning

2 alts after pruning (2 fresh and 0 done)

Merged error: 0.0b

localize28.0ms

Local error

Found 4 expressions with local error:

2.4b
(* (pow a 2) (pow b 2))
0.7b
(* (* b b) (+ 3 a))
0.1b
(* (* a a) (- 1 a))
0.0b
(* 4 (+ (* (* a a) (- 1 a)) (* (* b b) (+ 3 a))))

rewrite22.0ms

Algorithm
rewrite-expression-head
Counts
4 → 81
Calls

4 calls. Slowest were:

9.0ms
(* 4 (+ (* (* a a) (- 1 a)) (* (* b b) (+ 3 a))))
5.0ms
(* (* a a) (- 1 a))
4.0ms
(* (* b b) (+ 3 a))

series149.0ms

Counts
4 → 12
Calls

4 calls. Slowest were:

50.0ms
(* 4 (+ (* (* a a) (- 1 a)) (* (* b b) (+ 3 a))))
41.0ms
(* (* a a) (- 1 a))
32.0ms
(* (* b b) (+ 3 a))
26.0ms
(* (pow a 2) (pow b 2))

simplify3.1s

Counts
56 → 93
Calls

56 calls. Slowest were:

343.0ms
(* (* (* (* a a) (* a a)) (* a a)) (* (* (- 1 a) (- 1 a)) (- 1 a)))
294.0ms
(- (* (* a a) (- 1 a)) (* (* b b) (+ 3 a)))
217.0ms
(cbrt (+ (* (* a a) (- 1 a)) (* (* b b) (+ 3 a))))

prune1.2s

Pruning

2 alts after pruning (1 fresh and 1 done)

Merged error: 0.0b

localize17.0ms

Local error

Found 4 expressions with local error:

7.6b
(sqrt (+ (* a a) (* b b)))
0.7b
(* (* b b) (+ 3 a))
0.3b
(* (+ (* a a) (* b b)) (pow (sqrt (+ (* a a) (* b b))) 2))
0.1b
(* (* a a) (- 1 a))

rewrite20.0ms

Algorithm
rewrite-expression-head
Counts
4 → 81
Calls

4 calls. Slowest were:

10.0ms
(* (+ (* a a) (* b b)) (pow (sqrt (+ (* a a) (* b b))) 2))
4.0ms
(* (* a a) (- 1 a))
3.0ms
(* (* b b) (+ 3 a))

series87.0ms

Counts
4 → 12
Calls

4 calls. Slowest were:

26.0ms
(sqrt (+ (* a a) (* b b)))
24.0ms
(* (* a a) (- 1 a))
19.0ms
(* (+ (* a a) (* b b)) (pow (sqrt (+ (* a a) (* b b))) 2))
17.0ms
(* (* b b) (+ 3 a))

simplify1.7s

Counts
58 → 93
Calls

58 calls. Slowest were:

397.0ms
(* (* (* (* a a) (* a a)) (* a a)) (* (* (- 1 a) (- 1 a)) (- 1 a)))
299.0ms
(* (+ (pow (* a a) 3) (pow (* b b) 3)) (pow (sqrt (+ (* a a) (* b b))) 2))
94.0ms
(sqrt (- (* (* a a) (* a a)) (* (* b b) (* b b))))

prune1.4s

Pruning

3 alts after pruning (1 fresh and 2 done)

Merged error: 0b

localize39.0ms

Local error

Found 4 expressions with local error:

17.8b
(/ (sqrt (+ (pow a 6) (pow b 6))) (sqrt (+ (* (* a a) (* a a)) (- (* (* b b) (* b b)) (* (* a a) (* b b))))))
17.0b
(sqrt (+ (pow a 6) (pow b 6)))
13.3b
(sqrt (+ (* (* a a) (* a a)) (- (* (* b b) (* b b)) (* (* a a) (* b b)))))
2.4b
(* (* a a) (* b b))

rewrite43.0ms

Algorithm
rewrite-expression-head
Counts
4 → 115
Calls

4 calls. Slowest were:

23.0ms
(/ (sqrt (+ (pow a 6) (pow b 6))) (sqrt (+ (* (* a a) (* a a)) (- (* (* b b) (* b b)) (* (* a a) (* b b))))))
11.0ms
(sqrt (+ (* (* a a) (* a a)) (- (* (* b b) (* b b)) (* (* a a) (* b b)))))
3.0ms
(sqrt (+ (pow a 6) (pow b 6)))

series157.0ms

Counts
4 → 12
Calls

4 calls. Slowest were:

54.0ms
(/ (sqrt (+ (pow a 6) (pow b 6))) (sqrt (+ (* (* a a) (* a a)) (- (* (* b b) (* b b)) (* (* a a) (* b b))))))
46.0ms
(sqrt (+ (pow a 6) (pow b 6)))
41.0ms
(sqrt (+ (* (* a a) (* a a)) (- (* (* b b) (* b b)) (* (* a a) (* b b)))))
17.0ms
(* (* a a) (* b b))

simplify12.2s

Counts
132 → 127
Calls

132 calls. Slowest were:

265.0ms
(sqrt (- (* (* (* a a) (* a a)) (* (* a a) (* a a))) (* (- (* (* b b) (* b b)) (* (* a a) (* b b))) (- (* (* b b) (* b b)) (* (* a a) (* b b))))))
242.0ms
(sqrt (- (* (* a a) (* a a)) (- (* (* b b) (* b b)) (* (* a a) (* b b)))))
189.0ms
(* (* (* (* a a) (* a a)) (* a a)) (* (* (* b b) (* b b)) (* b b)))

prune2.0s

Pruning

3 alts after pruning (0 fresh and 3 done)

Merged error: 0b

regimes95.0ms

Accuracy

0% (0.0b remaining)

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

bsearch3.0ms

end0.0ms

sample3.6s

Algorithm
intervals