Average Error: 19.9 → 0.1
Time: 22.9s
Precision: 64
\[x + \frac{y \cdot \left(\left(z \cdot 0.06929105992918889456166908757950295694172 + 0.4917317610505967939715787906607147306204\right) \cdot z + 0.2791953179185249767080279070796677842736\right)}{\left(z + 6.012459259764103336465268512256443500519\right) \cdot z + 3.350343815022303939343828460550867021084}\]
\[\begin{array}{l} \mathbf{if}\;z \le -134225080036157040 \lor \neg \left(z \le 459337941.873378455638885498046875\right):\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(0.07512208616047560960637952121032867580652, \frac{y}{z}, \mathsf{fma}\left(y, 0.06929105992918889456166908757950295694172, x\right)\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;x + y \cdot \frac{\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(z, 0.06929105992918889456166908757950295694172, 0.4917317610505967939715787906607147306204\right), z, 0.2791953179185249767080279070796677842736\right)}{\mathsf{fma}\left(z + 6.012459259764103336465268512256443500519, z, 3.350343815022303939343828460550867021084\right)}\\ \end{array}\]
x + \frac{y \cdot \left(\left(z \cdot 0.06929105992918889456166908757950295694172 + 0.4917317610505967939715787906607147306204\right) \cdot z + 0.2791953179185249767080279070796677842736\right)}{\left(z + 6.012459259764103336465268512256443500519\right) \cdot z + 3.350343815022303939343828460550867021084}
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;z \le -134225080036157040 \lor \neg \left(z \le 459337941.873378455638885498046875\right):\\
\;\;\;\;\mathsf{fma}\left(0.07512208616047560960637952121032867580652, \frac{y}{z}, \mathsf{fma}\left(y, 0.06929105992918889456166908757950295694172, x\right)\right)\\

\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;x + y \cdot \frac{\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(z, 0.06929105992918889456166908757950295694172, 0.4917317610505967939715787906607147306204\right), z, 0.2791953179185249767080279070796677842736\right)}{\mathsf{fma}\left(z + 6.012459259764103336465268512256443500519, z, 3.350343815022303939343828460550867021084\right)}\\

\end{array}
double f(double x, double y, double z) {
        double r255029 = x;
        double r255030 = y;
        double r255031 = z;
        double r255032 = 0.0692910599291889;
        double r255033 = r255031 * r255032;
        double r255034 = 0.4917317610505968;
        double r255035 = r255033 + r255034;
        double r255036 = r255035 * r255031;
        double r255037 = 0.279195317918525;
        double r255038 = r255036 + r255037;
        double r255039 = r255030 * r255038;
        double r255040 = 6.012459259764103;
        double r255041 = r255031 + r255040;
        double r255042 = r255041 * r255031;
        double r255043 = 3.350343815022304;
        double r255044 = r255042 + r255043;
        double r255045 = r255039 / r255044;
        double r255046 = r255029 + r255045;
        return r255046;
}

double f(double x, double y, double z) {
        double r255047 = z;
        double r255048 = -1.3422508003615704e+17;
        bool r255049 = r255047 <= r255048;
        double r255050 = 459337941.87337846;
        bool r255051 = r255047 <= r255050;
        double r255052 = !r255051;
        bool r255053 = r255049 || r255052;
        double r255054 = 0.07512208616047561;
        double r255055 = y;
        double r255056 = r255055 / r255047;
        double r255057 = 0.0692910599291889;
        double r255058 = x;
        double r255059 = fma(r255055, r255057, r255058);
        double r255060 = fma(r255054, r255056, r255059);
        double r255061 = 0.4917317610505968;
        double r255062 = fma(r255047, r255057, r255061);
        double r255063 = 0.279195317918525;
        double r255064 = fma(r255062, r255047, r255063);
        double r255065 = 6.012459259764103;
        double r255066 = r255047 + r255065;
        double r255067 = 3.350343815022304;
        double r255068 = fma(r255066, r255047, r255067);
        double r255069 = r255064 / r255068;
        double r255070 = r255055 * r255069;
        double r255071 = r255058 + r255070;
        double r255072 = r255053 ? r255060 : r255071;
        return r255072;
}

Error

Bits error versus x

Bits error versus y

Bits error versus z

Target

Original19.9
Target0.1
Herbie0.1
\[\begin{array}{l} \mathbf{if}\;z \lt -8120153.6524566747248172760009765625:\\ \;\;\;\;\left(\frac{0.07512208616047560960637952121032867580652}{z} + 0.06929105992918889456166908757950295694172\right) \cdot y - \left(\frac{0.4046220386999212492717958866705885156989 \cdot y}{z \cdot z} - x\right)\\ \mathbf{elif}\;z \lt 657611897278737678336:\\ \;\;\;\;x + \left(y \cdot \left(\left(z \cdot 0.06929105992918889456166908757950295694172 + 0.4917317610505967939715787906607147306204\right) \cdot z + 0.2791953179185249767080279070796677842736\right)\right) \cdot \frac{1}{\left(z + 6.012459259764103336465268512256443500519\right) \cdot z + 3.350343815022303939343828460550867021084}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\left(\frac{0.07512208616047560960637952121032867580652}{z} + 0.06929105992918889456166908757950295694172\right) \cdot y - \left(\frac{0.4046220386999212492717958866705885156989 \cdot y}{z \cdot z} - x\right)\\ \end{array}\]

Derivation

  1. Split input into 2 regimes
  2. if z < -1.3422508003615704e+17 or 459337941.87337846 < z

    1. Initial program 41.7

      \[x + \frac{y \cdot \left(\left(z \cdot 0.06929105992918889456166908757950295694172 + 0.4917317610505967939715787906607147306204\right) \cdot z + 0.2791953179185249767080279070796677842736\right)}{\left(z + 6.012459259764103336465268512256443500519\right) \cdot z + 3.350343815022303939343828460550867021084}\]
    2. Simplified35.5

      \[\leadsto \color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{y}{\mathsf{fma}\left(z + 6.012459259764103336465268512256443500519, z, 3.350343815022303939343828460550867021084\right)}, \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(z, 0.06929105992918889456166908757950295694172, 0.4917317610505967939715787906607147306204\right), z, 0.2791953179185249767080279070796677842736\right), x\right)}\]
    3. Using strategy rm
    4. Applied add-cube-cbrt35.7

      \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\frac{y}{\color{blue}{\left(\sqrt[3]{\mathsf{fma}\left(z + 6.012459259764103336465268512256443500519, z, 3.350343815022303939343828460550867021084\right)} \cdot \sqrt[3]{\mathsf{fma}\left(z + 6.012459259764103336465268512256443500519, z, 3.350343815022303939343828460550867021084\right)}\right) \cdot \sqrt[3]{\mathsf{fma}\left(z + 6.012459259764103336465268512256443500519, z, 3.350343815022303939343828460550867021084\right)}}}, \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(z, 0.06929105992918889456166908757950295694172, 0.4917317610505967939715787906607147306204\right), z, 0.2791953179185249767080279070796677842736\right), x\right)\]
    5. Applied *-un-lft-identity35.7

      \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\frac{\color{blue}{1 \cdot y}}{\left(\sqrt[3]{\mathsf{fma}\left(z + 6.012459259764103336465268512256443500519, z, 3.350343815022303939343828460550867021084\right)} \cdot \sqrt[3]{\mathsf{fma}\left(z + 6.012459259764103336465268512256443500519, z, 3.350343815022303939343828460550867021084\right)}\right) \cdot \sqrt[3]{\mathsf{fma}\left(z + 6.012459259764103336465268512256443500519, z, 3.350343815022303939343828460550867021084\right)}}, \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(z, 0.06929105992918889456166908757950295694172, 0.4917317610505967939715787906607147306204\right), z, 0.2791953179185249767080279070796677842736\right), x\right)\]
    6. Applied times-frac35.7

      \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\color{blue}{\frac{1}{\sqrt[3]{\mathsf{fma}\left(z + 6.012459259764103336465268512256443500519, z, 3.350343815022303939343828460550867021084\right)} \cdot \sqrt[3]{\mathsf{fma}\left(z + 6.012459259764103336465268512256443500519, z, 3.350343815022303939343828460550867021084\right)}} \cdot \frac{y}{\sqrt[3]{\mathsf{fma}\left(z + 6.012459259764103336465268512256443500519, z, 3.350343815022303939343828460550867021084\right)}}}, \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(z, 0.06929105992918889456166908757950295694172, 0.4917317610505967939715787906607147306204\right), z, 0.2791953179185249767080279070796677842736\right), x\right)\]
    7. Taylor expanded around inf 0.0

      \[\leadsto \color{blue}{x + \left(0.07512208616047560960637952121032867580652 \cdot \frac{y}{z} + 0.06929105992918889456166908757950295694172 \cdot y\right)}\]
    8. Simplified0.0

      \[\leadsto \color{blue}{\mathsf{fma}\left(0.07512208616047560960637952121032867580652, \frac{y}{z}, \mathsf{fma}\left(y, 0.06929105992918889456166908757950295694172, x\right)\right)}\]

    if -1.3422508003615704e+17 < z < 459337941.87337846

    1. Initial program 0.2

      \[x + \frac{y \cdot \left(\left(z \cdot 0.06929105992918889456166908757950295694172 + 0.4917317610505967939715787906607147306204\right) \cdot z + 0.2791953179185249767080279070796677842736\right)}{\left(z + 6.012459259764103336465268512256443500519\right) \cdot z + 3.350343815022303939343828460550867021084}\]
    2. Using strategy rm
    3. Applied *-un-lft-identity0.2

      \[\leadsto x + \frac{y \cdot \left(\left(z \cdot 0.06929105992918889456166908757950295694172 + 0.4917317610505967939715787906607147306204\right) \cdot z + 0.2791953179185249767080279070796677842736\right)}{\color{blue}{1 \cdot \left(\left(z + 6.012459259764103336465268512256443500519\right) \cdot z + 3.350343815022303939343828460550867021084\right)}}\]
    4. Applied times-frac0.1

      \[\leadsto x + \color{blue}{\frac{y}{1} \cdot \frac{\left(z \cdot 0.06929105992918889456166908757950295694172 + 0.4917317610505967939715787906607147306204\right) \cdot z + 0.2791953179185249767080279070796677842736}{\left(z + 6.012459259764103336465268512256443500519\right) \cdot z + 3.350343815022303939343828460550867021084}}\]
    5. Simplified0.1

      \[\leadsto x + \color{blue}{y} \cdot \frac{\left(z \cdot 0.06929105992918889456166908757950295694172 + 0.4917317610505967939715787906607147306204\right) \cdot z + 0.2791953179185249767080279070796677842736}{\left(z + 6.012459259764103336465268512256443500519\right) \cdot z + 3.350343815022303939343828460550867021084}\]
    6. Simplified0.1

      \[\leadsto x + y \cdot \color{blue}{\frac{\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(z, 0.06929105992918889456166908757950295694172, 0.4917317610505967939715787906607147306204\right), z, 0.2791953179185249767080279070796677842736\right)}{\mathsf{fma}\left(z + 6.012459259764103336465268512256443500519, z, 3.350343815022303939343828460550867021084\right)}}\]
  3. Recombined 2 regimes into one program.
  4. Final simplification0.1

    \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;z \le -134225080036157040 \lor \neg \left(z \le 459337941.873378455638885498046875\right):\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(0.07512208616047560960637952121032867580652, \frac{y}{z}, \mathsf{fma}\left(y, 0.06929105992918889456166908757950295694172, x\right)\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;x + y \cdot \frac{\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(z, 0.06929105992918889456166908757950295694172, 0.4917317610505967939715787906607147306204\right), z, 0.2791953179185249767080279070796677842736\right)}{\mathsf{fma}\left(z + 6.012459259764103336465268512256443500519, z, 3.350343815022303939343828460550867021084\right)}\\ \end{array}\]

Reproduce

herbie shell --seed 2019208 +o rules:numerics
(FPCore (x y z)
  :name "Numeric.SpecFunctions:logGamma from math-functions-0.1.5.2, B"
  :precision binary64

  :herbie-target
  (if (< z -8120153.6524566747) (- (* (+ (/ 0.07512208616047561 z) 0.0692910599291888946) y) (- (/ (* 0.404622038699921249 y) (* z z)) x)) (if (< z 657611897278737680000) (+ x (* (* y (+ (* (+ (* z 0.0692910599291888946) 0.49173176105059679) z) 0.279195317918524977)) (/ 1 (+ (* (+ z 6.0124592597641033) z) 3.35034381502230394)))) (- (* (+ (/ 0.07512208616047561 z) 0.0692910599291888946) y) (- (/ (* 0.404622038699921249 y) (* z z)) x))))

  (+ x (/ (* y (+ (* (+ (* z 0.0692910599291888946) 0.49173176105059679) z) 0.279195317918524977)) (+ (* (+ z 6.0124592597641033) z) 3.35034381502230394))))