Average Error: 29.3 → 16.9
Time: 8.7s
Precision: 64
Internal Precision: 128
\[\sqrt{re \cdot re + im \cdot im}\]
\[\begin{array}{l} \mathbf{if}\;re \le -4.59728319839016 \cdot 10^{+152}:\\ \;\;\;\;-re\\ \mathbf{elif}\;re \le 6.173118775452133 \cdot 10^{+146}:\\ \;\;\;\;\sqrt{im \cdot im + re \cdot re}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;re\\ \end{array}\]

Error

Bits error versus re

Bits error versus im

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Your Program's Arguments

Results

Enter valid numbers for all inputs

Derivation

  1. Split input into 3 regimes
  2. if re < -4.59728319839016e+152

    1. Initial program 59.1

      \[\sqrt{re \cdot re + im \cdot im}\]
    2. Using strategy rm
    3. Applied add-cbrt-cube59.4

      \[\leadsto \color{blue}{\sqrt[3]{\left(\sqrt{re \cdot re + im \cdot im} \cdot \sqrt{re \cdot re + im \cdot im}\right) \cdot \sqrt{re \cdot re + im \cdot im}}}\]
    4. Taylor expanded around -inf 8.1

      \[\leadsto \color{blue}{-1 \cdot re}\]
    5. Simplified8.1

      \[\leadsto \color{blue}{-re}\]

    if -4.59728319839016e+152 < re < 6.173118775452133e+146

    1. Initial program 19.8

      \[\sqrt{re \cdot re + im \cdot im}\]

    if 6.173118775452133e+146 < re

    1. Initial program 57.6

      \[\sqrt{re \cdot re + im \cdot im}\]
    2. Using strategy rm
    3. Applied add-cbrt-cube59.5

      \[\leadsto \color{blue}{\sqrt[3]{\left(\sqrt{re \cdot re + im \cdot im} \cdot \sqrt{re \cdot re + im \cdot im}\right) \cdot \sqrt{re \cdot re + im \cdot im}}}\]
    4. Taylor expanded around inf 7.4

      \[\leadsto \color{blue}{re}\]
  3. Recombined 3 regimes into one program.
  4. Final simplification16.9

    \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;re \le -4.59728319839016 \cdot 10^{+152}:\\ \;\;\;\;-re\\ \mathbf{elif}\;re \le 6.173118775452133 \cdot 10^{+146}:\\ \;\;\;\;\sqrt{im \cdot im + re \cdot re}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;re\\ \end{array}\]

Reproduce

herbie shell --seed 2019018 
(FPCore (re im)
  :name "math.abs on complex"
  (sqrt (+ (* re re) (* im im))))

Details

Time bar (total: 8.3s)Debug log

sample32.0ms

Algorithm
intervals
Results
22.0ms256×body80valid

simplify5.0ms

Counts
1 → 1
Calls
1 calls:
Slowest
5.0ms
(sqrt (+ (* re re) (* im im)))

prune11.0ms

Pruning

1 alts after pruning (1 fresh and 0 done)

Merged error: 26.2b

localize20.0ms

Local error

Found 2 expressions with local error:

26.2b
(sqrt (+ (* re re) (* im im)))
0.0b
(+ (* re re) (* im im))

rewrite8.0ms

Algorithm
rewrite-expression-head
Rules
add-log-exp
add-sqr-sqrt
sqrt-prod
add-cube-cbrt
*-un-lft-identity
flip-+
add-exp-log
sqrt-div
add-cbrt-cube
flip3-+
pow1
pow1/2
sum-log
rem-sqrt-square
+-commutative
Counts
2 → 25
Calls
2 calls:
Slowest
4.0ms
(+ (* re re) (* im im))
4.0ms
(sqrt (+ (* re re) (* im im)))

series53.0ms

Counts
2 → 6
Calls
2 calls:
Slowest
38.0ms
(sqrt (+ (* re re) (* im im)))
15.0ms
(+ (* re re) (* im im))

simplify213.0ms

Counts
13 → 31
Calls
13 calls:
Slowest
123.0ms
(sqrt (- (* (* re re) (* re re)) (* (* im im) (* im im))))
63.0ms
(sqrt (+ (pow (* re re) 3) (pow (* im im) 3)))
6.0ms
(* (exp (* re re)) (exp (* im im)))
4.0ms
(sqrt (sqrt (+ (* re re) (* im im))))
3.0ms
(sqrt (* (cbrt (+ (* re re) (* im im))) (cbrt (+ (* re re) (* im im)))))

prune291.0ms

Pruning

5 alts after pruning (4 fresh and 1 done)

Merged error: 7.0b

localize9.0ms

Local error

Found 4 expressions with local error:

34.8b
(cbrt (* (* (sqrt (+ (* re re) (* im im))) (sqrt (+ (* re re) (* im im)))) (sqrt (+ (* re re) (* im im)))))
26.2b
(sqrt (+ (* re re) (* im im)))
26.2b
(sqrt (+ (* re re) (* im im)))
26.2b
(sqrt (+ (* re re) (* im im)))

rewrite26.0ms

Algorithm
rewrite-expression-head
Rules
60×sqrt-div
30×flip-+
30×flip3-+
28×frac-times
26×cbrt-div
14×associate-*l/
10×add-sqr-sqrt
sqrt-prod
associate-*r/
add-cube-cbrt
*-un-lft-identity
add-log-exp
add-exp-log
add-cbrt-cube
pow1
pow1/2
rem-sqrt-square
rem-cbrt-cube
pow3
pow1/3
cbrt-prod
Counts
4 → 78
Calls
4 calls:
Slowest
17.0ms
(cbrt (* (* (sqrt (+ (* re re) (* im im))) (sqrt (+ (* re re) (* im im)))) (sqrt (+ (* re re) (* im im)))))
2.0ms
(sqrt (+ (* re re) (* im im)))
2.0ms
(sqrt (+ (* re re) (* im im)))
2.0ms
(sqrt (+ (* re re) (* im im)))

series95.0ms

Counts
4 → 12
Calls
4 calls:
Slowest
29.0ms
(cbrt (* (* (sqrt (+ (* re re) (* im im))) (sqrt (+ (* re re) (* im im)))) (sqrt (+ (* re re) (* im im)))))
24.0ms
(sqrt (+ (* re re) (* im im)))
22.0ms
(sqrt (+ (* re re) (* im im)))
20.0ms
(sqrt (+ (* re re) (* im im)))

simplify5.4s

Counts
58 → 90
Calls
58 calls:
Slowest
607.0ms
(cbrt (* (* (sqrt (+ (pow (* re re) 3) (pow (* im im) 3))) (sqrt (- (* (* re re) (* re re)) (* (* im im) (* im im))))) (sqrt (- (* (* re re) (* re re)) (* (* im im) (* im im))))))
375.0ms
(cbrt (* (* (sqrt (- (* (* re re) (* re re)) (* (* im im) (* im im)))) (sqrt (- (* (* re re) (* re re)) (* (* im im) (* im im))))) (sqrt (+ (pow (* re re) 3) (pow (* im im) 3)))))
341.0ms
(cbrt (* (* (sqrt (- (* (* re re) (* re re)) (* (* im im) (* im im)))) (sqrt (- (* (* re re) (* re re)) (* (* im im) (* im im))))) (sqrt (+ (* re re) (* im im)))))
309.0ms
(cbrt (* (* (sqrt (- (* (* re re) (* re re)) (* (* im im) (* im im)))) (sqrt (- (* (* re re) (* re re)) (* (* im im) (* im im))))) (sqrt (- (* (* re re) (* re re)) (* (* im im) (* im im))))))
273.0ms
(cbrt (* (* (sqrt (- (* (* re re) (* re re)) (* (* im im) (* im im)))) (sqrt (+ (* re re) (* im im)))) (sqrt (- (* (* re re) (* re re)) (* (* im im) (* im im))))))

prune962.0ms

Pruning

5 alts after pruning (3 fresh and 2 done)

Merged error: 7.0b

localize2.0ms

Local error

Found 0 expressions with local error:

rewrite0.0ms

Algorithm
rewrite-expression-head
Rules
Counts
0 → 0
Calls
0 calls:
Slowest

series0.0ms

Counts
0 → 0
Calls
0 calls:
Slowest

simplify0.0ms

Counts
0 → 0
Calls
0 calls:
Slowest

prune3.0ms

Pruning

5 alts after pruning (2 fresh and 3 done)

Merged error: 7.0b

localize0.0ms

Local error

Found 0 expressions with local error:

rewrite0.0ms

Algorithm
rewrite-expression-head
Rules
Counts
0 → 0
Calls
0 calls:
Slowest

series0.0ms

Counts
0 → 0
Calls
0 calls:
Slowest

simplify0.0ms

Counts
0 → 0
Calls
0 calls:
Slowest

prune0.0ms

Pruning

5 alts after pruning (1 fresh and 4 done)

Merged error: 7.0b

regimes392.0ms

Accuracy

57.5% (9.2b remaining)

Error of 16.9b against oracle of 7.6b and baseline of 29.3b

bsearch40.0ms

end0.0ms

sample729.0ms

Algorithm
intervals
Results
626.0ms8000×body80valid