Average Error: 20.1 → 0.1
Time: 5.6s
Precision: 64
\[x + \frac{y \cdot \left(\left(z \cdot 0.06929105992918889456166908757950295694172 + 0.4917317610505967939715787906607147306204\right) \cdot z + 0.2791953179185249767080279070796677842736\right)}{\left(z + 6.012459259764103336465268512256443500519\right) \cdot z + 3.350343815022303939343828460550867021084}\]
↓
\[\begin{array}{l} \mathbf{if}\;z \le -218210842193691135369543680 \lor \neg \left(z \le 7653.416994905711362662259489297866821289\right):\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\frac{0.07512208616047560960637952121032867580652}{z}, y, \mathsf{fma}\left(y, 0.06929105992918889456166908757950295694172, x\right)\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\frac{y}{\mathsf{fma}\left(z + 6.012459259764103336465268512256443500519, z, 3.350343815022303939343828460550867021084\right)}, \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(z, 0.06929105992918889456166908757950295694172, 0.4917317610505967939715787906607147306204\right), z, 0.2791953179185249767080279070796677842736\right), x\right)\\ \end{array}\]
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 -218210842193691135369543680 \lor \neg \left(z \le 7653.416994905711362662259489297866821289\right):\\
\;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\frac{0.07512208616047560960637952121032867580652}{z}, y, \mathsf{fma}\left(y, 0.06929105992918889456166908757950295694172, x\right)\right)\\

\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;\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)\\

\end{array}
double f(double x, double y, double z) {
        double r446032 = x;
        double r446033 = y;
        double r446034 = z;
        double r446035 = 0.0692910599291889;
        double r446036 = r446034 * r446035;
        double r446037 = 0.4917317610505968;
        double r446038 = r446036 + r446037;
        double r446039 = r446038 * r446034;
        double r446040 = 0.279195317918525;
        double r446041 = r446039 + r446040;
        double r446042 = r446033 * r446041;
        double r446043 = 6.012459259764103;
        double r446044 = r446034 + r446043;
        double r446045 = r446044 * r446034;
        double r446046 = 3.350343815022304;
        double r446047 = r446045 + r446046;
        double r446048 = r446042 / r446047;
        double r446049 = r446032 + r446048;
        return r446049;
}
↓
double f(double x, double y, double z) {
        double r446050 = z;
        double r446051 = -2.1821084219369114e+26;
        bool r446052 = r446050 <= r446051;
        double r446053 = 7653.416994905711;
        bool r446054 = r446050 <= r446053;
        double r446055 = !r446054;
        bool r446056 = r446052 || r446055;
        double r446057 = 0.07512208616047561;
        double r446058 = r446057 / r446050;
        double r446059 = y;
        double r446060 = 0.0692910599291889;
        double r446061 = x;
        double r446062 = fma(r446059, r446060, r446061);
        double r446063 = fma(r446058, r446059, r446062);
        double r446064 = 6.012459259764103;
        double r446065 = r446050 + r446064;
        double r446066 = 3.350343815022304;
        double r446067 = fma(r446065, r446050, r446066);
        double r446068 = r446059 / r446067;
        double r446069 = 0.4917317610505968;
        double r446070 = fma(r446050, r446060, r446069);
        double r446071 = 0.279195317918525;
        double r446072 = fma(r446070, r446050, r446071);
        double r446073 = fma(r446068, r446072, r446061);
        double r446074 = r446056 ? r446063 : r446073;
        return r446074;
}

Error

Bits error versus x

Bits error versus y

Bits error versus z

Target

Original20.1
Target0.2
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 < -2.1821084219369114e+26 or 7653.416994905711 < z

    1. Initial program 42.3

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

    2. Simplified34.6

      \[\leadsto \color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{y}{\mathsf{fma}\left(z + 6.012459259764103336465268512256443500519, z, 3.350343815022303939343828460550867021084\right)}, \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(z, 0.06929105992918889456166908757950295694172, 0.4917317610505967939715787906607147306204\right), z, 0.2791953179185249767080279070796677842736\right), x\right)}\]

    3. Taylor expanded around inf 0.1

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

    4. Simplified0.1

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

    if -2.1821084219369114e+26 < z < 7653.416994905711

    1. Initial program 0.3

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

    2. Simplified0.1

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

  4. Final simplification0.1

    \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;z \le -218210842193691135369543680 \lor \neg \left(z \le 7653.416994905711362662259489297866821289\right):\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\frac{0.07512208616047560960637952121032867580652}{z}, y, \mathsf{fma}\left(y, 0.06929105992918889456166908757950295694172, x\right)\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\frac{y}{\mathsf{fma}\left(z + 6.012459259764103336465268512256443500519, z, 3.350343815022303939343828460550867021084\right)}, \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(z, 0.06929105992918889456166908757950295694172, 0.4917317610505967939715787906607147306204\right), z, 0.2791953179185249767080279070796677842736\right), x\right)\\ \end{array}\]

Reproduce

herbie shell --seed 2019362 +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 -8120153.652456675) (- (* (+ (/ 0.07512208616047561 z) 0.0692910599291889) y) (- (/ (* 0.40462203869992125 y) (* z z)) x)) (if (< z 657611897278737680000) (+ x (* (* y (+ (* (+ (* z 0.0692910599291889) 0.4917317610505968) z) 0.279195317918525)) (/ 1 (+ (* (+ z 6.012459259764103) z) 3.350343815022304)))) (- (* (+ (/ 0.07512208616047561 z) 0.0692910599291889) y) (- (/ (* 0.40462203869992125 y) (* z z)) x))))

  (+ x (/ (* y (+ (* (+ (* z 0.0692910599291889) 0.4917317610505968) z) 0.279195317918525)) (+ (* (+ z 6.012459259764103) z) 3.350343815022304))))