Average Error: 20.5 → 7.4
Time: 24.6s
Precision: 64
\[\frac{\left(\left(x \cdot 9\right) \cdot y - \left(\left(z \cdot 4\right) \cdot t\right) \cdot a\right) + b}{z \cdot c}\]
↓
\[\begin{array}{l} \mathbf{if}\;\frac{\left(\left(x \cdot 9\right) \cdot y - \left(\left(z \cdot 4\right) \cdot t\right) \cdot a\right) + b}{z \cdot c} = -\infty:\\ \;\;\;\;\left(\frac{\mathsf{fma}\left(y, x \cdot 9, b\right)}{z} - \left(a \cdot 4\right) \cdot t\right) \cdot \frac{1}{c}\\ \mathbf{elif}\;\frac{\left(\left(x \cdot 9\right) \cdot y - \left(\left(z \cdot 4\right) \cdot t\right) \cdot a\right) + b}{z \cdot c} \le -53766755207279263744:\\ \;\;\;\;\frac{\left(\left(x \cdot 9\right) \cdot y - \left(\left(z \cdot 4\right) \cdot t\right) \cdot a\right) + b}{z \cdot c}\\ \mathbf{elif}\;\frac{\left(\left(x \cdot 9\right) \cdot y - \left(\left(z \cdot 4\right) \cdot t\right) \cdot a\right) + b}{z \cdot c} \le 7.679179221396538882840418363843709932738 \cdot 10^{-229}:\\ \;\;\;\;\frac{\frac{1}{\frac{z}{\mathsf{fma}\left(y, x \cdot 9, b\right)}} - \left(a \cdot 4\right) \cdot t}{c}\\ \mathbf{elif}\;\frac{\left(\left(x \cdot 9\right) \cdot y - \left(\left(z \cdot 4\right) \cdot t\right) \cdot a\right) + b}{z \cdot c} \le 2.315008419706160971974416029817300469089 \cdot 10^{297}:\\ \;\;\;\;\frac{\left(\left(x \cdot 9\right) \cdot y - \left(\left(z \cdot 4\right) \cdot t\right) \cdot a\right) + b}{z \cdot c}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\left(\frac{\mathsf{fma}\left(y, x \cdot 9, b\right)}{z} - \left(a \cdot 4\right) \cdot t\right) \cdot \frac{1}{c}\\ \end{array}\]
\frac{\left(\left(x \cdot 9\right) \cdot y - \left(\left(z \cdot 4\right) \cdot t\right) \cdot a\right) + b}{z \cdot c}
↓
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;\frac{\left(\left(x \cdot 9\right) \cdot y - \left(\left(z \cdot 4\right) \cdot t\right) \cdot a\right) + b}{z \cdot c} = -\infty:\\
\;\;\;\;\left(\frac{\mathsf{fma}\left(y, x \cdot 9, b\right)}{z} - \left(a \cdot 4\right) \cdot t\right) \cdot \frac{1}{c}\\

\mathbf{elif}\;\frac{\left(\left(x \cdot 9\right) \cdot y - \left(\left(z \cdot 4\right) \cdot t\right) \cdot a\right) + b}{z \cdot c} \le -53766755207279263744:\\
\;\;\;\;\frac{\left(\left(x \cdot 9\right) \cdot y - \left(\left(z \cdot 4\right) \cdot t\right) \cdot a\right) + b}{z \cdot c}\\

\mathbf{elif}\;\frac{\left(\left(x \cdot 9\right) \cdot y - \left(\left(z \cdot 4\right) \cdot t\right) \cdot a\right) + b}{z \cdot c} \le 7.679179221396538882840418363843709932738 \cdot 10^{-229}:\\
\;\;\;\;\frac{\frac{1}{\frac{z}{\mathsf{fma}\left(y, x \cdot 9, b\right)}} - \left(a \cdot 4\right) \cdot t}{c}\\

\mathbf{elif}\;\frac{\left(\left(x \cdot 9\right) \cdot y - \left(\left(z \cdot 4\right) \cdot t\right) \cdot a\right) + b}{z \cdot c} \le 2.315008419706160971974416029817300469089 \cdot 10^{297}:\\
\;\;\;\;\frac{\left(\left(x \cdot 9\right) \cdot y - \left(\left(z \cdot 4\right) \cdot t\right) \cdot a\right) + b}{z \cdot c}\\

\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;\left(\frac{\mathsf{fma}\left(y, x \cdot 9, b\right)}{z} - \left(a \cdot 4\right) \cdot t\right) \cdot \frac{1}{c}\\

\end{array}
double f(double x, double y, double z, double t, double a, double b, double c) {
        double r570415 = x;
        double r570416 = 9.0;
        double r570417 = r570415 * r570416;
        double r570418 = y;
        double r570419 = r570417 * r570418;
        double r570420 = z;
        double r570421 = 4.0;
        double r570422 = r570420 * r570421;
        double r570423 = t;
        double r570424 = r570422 * r570423;
        double r570425 = a;
        double r570426 = r570424 * r570425;
        double r570427 = r570419 - r570426;
        double r570428 = b;
        double r570429 = r570427 + r570428;
        double r570430 = c;
        double r570431 = r570420 * r570430;
        double r570432 = r570429 / r570431;
        return r570432;
}
↓
double f(double x, double y, double z, double t, double a, double b, double c) {
        double r570433 = x;
        double r570434 = 9.0;
        double r570435 = r570433 * r570434;
        double r570436 = y;
        double r570437 = r570435 * r570436;
        double r570438 = z;
        double r570439 = 4.0;
        double r570440 = r570438 * r570439;
        double r570441 = t;
        double r570442 = r570440 * r570441;
        double r570443 = a;
        double r570444 = r570442 * r570443;
        double r570445 = r570437 - r570444;
        double r570446 = b;
        double r570447 = r570445 + r570446;
        double r570448 = c;
        double r570449 = r570438 * r570448;
        double r570450 = r570447 / r570449;
        double r570451 = -inf.0;
        bool r570452 = r570450 <= r570451;
        double r570453 = fma(r570436, r570435, r570446);
        double r570454 = r570453 / r570438;
        double r570455 = r570443 * r570439;
        double r570456 = r570455 * r570441;
        double r570457 = r570454 - r570456;
        double r570458 = 1.0;
        double r570459 = r570458 / r570448;
        double r570460 = r570457 * r570459;
        double r570461 = -5.376675520727926e+19;
        bool r570462 = r570450 <= r570461;
        double r570463 = 7.679179221396539e-229;
        bool r570464 = r570450 <= r570463;
        double r570465 = r570438 / r570453;
        double r570466 = r570458 / r570465;
        double r570467 = r570466 - r570456;
        double r570468 = r570467 / r570448;
        double r570469 = 2.315008419706161e+297;
        bool r570470 = r570450 <= r570469;
        double r570471 = r570470 ? r570450 : r570460;
        double r570472 = r570464 ? r570468 : r570471;
        double r570473 = r570462 ? r570450 : r570472;
        double r570474 = r570452 ? r570460 : r570473;
        return r570474;
}

Error

Bits error versus x

Bits error versus y

Bits error versus z

Bits error versus t

Bits error versus a

Bits error versus b

Bits error versus c

Target

Original20.5
Target14.6
Herbie7.4
\[\begin{array}{l} \mathbf{if}\;\frac{\left(\left(x \cdot 9\right) \cdot y - \left(\left(z \cdot 4\right) \cdot t\right) \cdot a\right) + b}{z \cdot c} \lt -1.100156740804104887233830094663413900721 \cdot 10^{-171}:\\ \;\;\;\;\frac{\left(\left(x \cdot 9\right) \cdot y - \left(z \cdot 4\right) \cdot \left(t \cdot a\right)\right) + b}{z \cdot c}\\ \mathbf{elif}\;\frac{\left(\left(x \cdot 9\right) \cdot y - \left(\left(z \cdot 4\right) \cdot t\right) \cdot a\right) + b}{z \cdot c} \lt -0.0:\\ \;\;\;\;\frac{\frac{\left(\left(x \cdot 9\right) \cdot y - \left(\left(z \cdot 4\right) \cdot t\right) \cdot a\right) + b}{z}}{c}\\ \mathbf{elif}\;\frac{\left(\left(x \cdot 9\right) \cdot y - \left(\left(z \cdot 4\right) \cdot t\right) \cdot a\right) + b}{z \cdot c} \lt 1.170887791174748819600820354912645756062 \cdot 10^{-53}:\\ \;\;\;\;\frac{\left(\left(x \cdot 9\right) \cdot y - \left(z \cdot 4\right) \cdot \left(t \cdot a\right)\right) + b}{z \cdot c}\\ \mathbf{elif}\;\frac{\left(\left(x \cdot 9\right) \cdot y - \left(\left(z \cdot 4\right) \cdot t\right) \cdot a\right) + b}{z \cdot c} \lt 2.876823679546137226963937101710277849382 \cdot 10^{130}:\\ \;\;\;\;\left(\left(9 \cdot \frac{y}{c}\right) \cdot \frac{x}{z} + \frac{b}{c \cdot z}\right) - 4 \cdot \frac{a \cdot t}{c}\\ \mathbf{elif}\;\frac{\left(\left(x \cdot 9\right) \cdot y - \left(\left(z \cdot 4\right) \cdot t\right) \cdot a\right) + b}{z \cdot c} \lt 1.383851504245631860711731716196098366993 \cdot 10^{158}:\\ \;\;\;\;\frac{\left(\left(x \cdot 9\right) \cdot y - \left(z \cdot 4\right) \cdot \left(t \cdot a\right)\right) + b}{z \cdot c}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\left(9 \cdot \left(\frac{y}{c \cdot z} \cdot x\right) + \frac{b}{c \cdot z}\right) - 4 \cdot \frac{a \cdot t}{c}\\ \end{array}\]

Derivation

  1. Split input into 3 regimes

  2. if (/ (+ (- (* (* x 9.0) y) (* (* (* z 4.0) t) a)) b) (* z c)) < -inf.0 or 2.315008419706161e+297 < (/ (+ (- (* (* x 9.0) y) (* (* (* z 4.0) t) a)) b) (* z c))

    1. Initial program 61.6

      \[\frac{\left(\left(x \cdot 9\right) \cdot y - \left(\left(z \cdot 4\right) \cdot t\right) \cdot a\right) + b}{z \cdot c}\]

    2. Simplified26.0

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\frac{\mathsf{fma}\left(y, x \cdot 9, b\right)}{z} - \left(a \cdot 4\right) \cdot t}{c}}\]
    3. Using strategy rm

    4. Applied div-inv26.0

      \[\leadsto \color{blue}{\left(\frac{\mathsf{fma}\left(y, x \cdot 9, b\right)}{z} - \left(a \cdot 4\right) \cdot t\right) \cdot \frac{1}{c}}\]

    if -inf.0 < (/ (+ (- (* (* x 9.0) y) (* (* (* z 4.0) t) a)) b) (* z c)) < -5.376675520727926e+19 or 7.679179221396539e-229 < (/ (+ (- (* (* x 9.0) y) (* (* (* z 4.0) t) a)) b) (* z c)) < 2.315008419706161e+297

    1. Initial program 0.6

      \[\frac{\left(\left(x \cdot 9\right) \cdot y - \left(\left(z \cdot 4\right) \cdot t\right) \cdot a\right) + b}{z \cdot c}\]

    if -5.376675520727926e+19 < (/ (+ (- (* (* x 9.0) y) (* (* (* z 4.0) t) a)) b) (* z c)) < 7.679179221396539e-229

    1. Initial program 17.6

      \[\frac{\left(\left(x \cdot 9\right) \cdot y - \left(\left(z \cdot 4\right) \cdot t\right) \cdot a\right) + b}{z \cdot c}\]

    2. Simplified1.0

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\frac{\mathsf{fma}\left(y, x \cdot 9, b\right)}{z} - \left(a \cdot 4\right) \cdot t}{c}}\]
    3. Using strategy rm

    4. Applied clear-num1.1

      \[\leadsto \frac{\color{blue}{\frac{1}{\frac{z}{\mathsf{fma}\left(y, x \cdot 9, b\right)}}} - \left(a \cdot 4\right) \cdot t}{c}\]
  3. Recombined 3 regimes into one program.

  4. Final simplification7.4

    \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;\frac{\left(\left(x \cdot 9\right) \cdot y - \left(\left(z \cdot 4\right) \cdot t\right) \cdot a\right) + b}{z \cdot c} = -\infty:\\ \;\;\;\;\left(\frac{\mathsf{fma}\left(y, x \cdot 9, b\right)}{z} - \left(a \cdot 4\right) \cdot t\right) \cdot \frac{1}{c}\\ \mathbf{elif}\;\frac{\left(\left(x \cdot 9\right) \cdot y - \left(\left(z \cdot 4\right) \cdot t\right) \cdot a\right) + b}{z \cdot c} \le -53766755207279263744:\\ \;\;\;\;\frac{\left(\left(x \cdot 9\right) \cdot y - \left(\left(z \cdot 4\right) \cdot t\right) \cdot a\right) + b}{z \cdot c}\\ \mathbf{elif}\;\frac{\left(\left(x \cdot 9\right) \cdot y - \left(\left(z \cdot 4\right) \cdot t\right) \cdot a\right) + b}{z \cdot c} \le 7.679179221396538882840418363843709932738 \cdot 10^{-229}:\\ \;\;\;\;\frac{\frac{1}{\frac{z}{\mathsf{fma}\left(y, x \cdot 9, b\right)}} - \left(a \cdot 4\right) \cdot t}{c}\\ \mathbf{elif}\;\frac{\left(\left(x \cdot 9\right) \cdot y - \left(\left(z \cdot 4\right) \cdot t\right) \cdot a\right) + b}{z \cdot c} \le 2.315008419706160971974416029817300469089 \cdot 10^{297}:\\ \;\;\;\;\frac{\left(\left(x \cdot 9\right) \cdot y - \left(\left(z \cdot 4\right) \cdot t\right) \cdot a\right) + b}{z \cdot c}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\left(\frac{\mathsf{fma}\left(y, x \cdot 9, b\right)}{z} - \left(a \cdot 4\right) \cdot t\right) \cdot \frac{1}{c}\\ \end{array}\]

Reproduce

herbie shell --seed 2019325 +o rules:numerics
(FPCore (x y z t a b c)
  :name "Diagrams.Solve.Polynomial:cubForm  from diagrams-solve-0.1, J"
  :precision binary64

  :herbie-target
  (if (< (/ (+ (- (* (* x 9) y) (* (* (* z 4) t) a)) b) (* z c)) -1.100156740804105e-171) (/ (+ (- (* (* x 9) y) (* (* z 4) (* t a))) b) (* z c)) (if (< (/ (+ (- (* (* x 9) y) (* (* (* z 4) t) a)) b) (* z c)) -0.0) (/ (/ (+ (- (* (* x 9) y) (* (* (* z 4) t) a)) b) z) c) (if (< (/ (+ (- (* (* x 9) y) (* (* (* z 4) t) a)) b) (* z c)) 1.1708877911747488e-53) (/ (+ (- (* (* x 9) y) (* (* z 4) (* t a))) b) (* z c)) (if (< (/ (+ (- (* (* x 9) y) (* (* (* z 4) t) a)) b) (* z c)) 2.876823679546137e+130) (- (+ (* (* 9 (/ y c)) (/ x z)) (/ b (* c z))) (* 4 (/ (* a t) c))) (if (< (/ (+ (- (* (* x 9) y) (* (* (* z 4) t) a)) b) (* z c)) 1.3838515042456319e+158) (/ (+ (- (* (* x 9) y) (* (* z 4) (* t a))) b) (* z c)) (- (+ (* 9 (* (/ y (* c z)) x)) (/ b (* c z))) (* 4 (/ (* a t) c))))))))

  (/ (+ (- (* (* x 9) y) (* (* (* z 4) t) a)) b) (* z c)))