Average Error: 11.9 → 11.3
Time: 15.3s
Precision: 64
\[\left(x \cdot \left(y \cdot z - t \cdot a\right) - b \cdot \left(c \cdot z - i \cdot a\right)\right) + j \cdot \left(c \cdot t - i \cdot y\right)\]
↓
\[\begin{array}{l} \mathbf{if}\;j \le -4.8165491942895943 \cdot 10^{-263}:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(i \cdot a - c \cdot z, b, \mathsf{fma}\left(j, c \cdot t - i \cdot y, \left(x \cdot \left(\sqrt[3]{y \cdot z - t \cdot a} \cdot \sqrt[3]{y \cdot z - t \cdot a}\right)\right) \cdot \sqrt[3]{y \cdot z - t \cdot a}\right)\right)\\ \mathbf{elif}\;j \le 1.667884624892982 \cdot 10^{-102}:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(i \cdot a - c \cdot z, b, y \cdot \left(x \cdot z - i \cdot j\right) - a \cdot \left(x \cdot t\right)\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(i \cdot a - c \cdot z, b, \mathsf{fma}\left(j, c \cdot t - i \cdot y, x \cdot \left(y \cdot z\right) + \left(-t \cdot \left(x \cdot a\right)\right)\right)\right)\\ \end{array}\]
\left(x \cdot \left(y \cdot z - t \cdot a\right) - b \cdot \left(c \cdot z - i \cdot a\right)\right) + j \cdot \left(c \cdot t - i \cdot y\right)
↓
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;j \le -4.8165491942895943 \cdot 10^{-263}:\\
\;\;\;\;\mathsf{fma}\left(i \cdot a - c \cdot z, b, \mathsf{fma}\left(j, c \cdot t - i \cdot y, \left(x \cdot \left(\sqrt[3]{y \cdot z - t \cdot a} \cdot \sqrt[3]{y \cdot z - t \cdot a}\right)\right) \cdot \sqrt[3]{y \cdot z - t \cdot a}\right)\right)\\

\mathbf{elif}\;j \le 1.667884624892982 \cdot 10^{-102}:\\
\;\;\;\;\mathsf{fma}\left(i \cdot a - c \cdot z, b, y \cdot \left(x \cdot z - i \cdot j\right) - a \cdot \left(x \cdot t\right)\right)\\

\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;\mathsf{fma}\left(i \cdot a - c \cdot z, b, \mathsf{fma}\left(j, c \cdot t - i \cdot y, x \cdot \left(y \cdot z\right) + \left(-t \cdot \left(x \cdot a\right)\right)\right)\right)\\

\end{array}
double f(double x, double y, double z, double t, double a, double b, double c, double i, double j) {
        double r568037 = x;
        double r568038 = y;
        double r568039 = z;
        double r568040 = r568038 * r568039;
        double r568041 = t;
        double r568042 = a;
        double r568043 = r568041 * r568042;
        double r568044 = r568040 - r568043;
        double r568045 = r568037 * r568044;
        double r568046 = b;
        double r568047 = c;
        double r568048 = r568047 * r568039;
        double r568049 = i;
        double r568050 = r568049 * r568042;
        double r568051 = r568048 - r568050;
        double r568052 = r568046 * r568051;
        double r568053 = r568045 - r568052;
        double r568054 = j;
        double r568055 = r568047 * r568041;
        double r568056 = r568049 * r568038;
        double r568057 = r568055 - r568056;
        double r568058 = r568054 * r568057;
        double r568059 = r568053 + r568058;
        return r568059;
}
↓
double f(double x, double y, double z, double t, double a, double b, double c, double i, double j) {
        double r568060 = j;
        double r568061 = -4.816549194289594e-263;
        bool r568062 = r568060 <= r568061;
        double r568063 = i;
        double r568064 = a;
        double r568065 = r568063 * r568064;
        double r568066 = c;
        double r568067 = z;
        double r568068 = r568066 * r568067;
        double r568069 = r568065 - r568068;
        double r568070 = b;
        double r568071 = t;
        double r568072 = r568066 * r568071;
        double r568073 = y;
        double r568074 = r568063 * r568073;
        double r568075 = r568072 - r568074;
        double r568076 = x;
        double r568077 = r568073 * r568067;
        double r568078 = r568071 * r568064;
        double r568079 = r568077 - r568078;
        double r568080 = cbrt(r568079);
        double r568081 = r568080 * r568080;
        double r568082 = r568076 * r568081;
        double r568083 = r568082 * r568080;
        double r568084 = fma(r568060, r568075, r568083);
        double r568085 = fma(r568069, r568070, r568084);
        double r568086 = 1.667884624892982e-102;
        bool r568087 = r568060 <= r568086;
        double r568088 = r568076 * r568067;
        double r568089 = r568063 * r568060;
        double r568090 = r568088 - r568089;
        double r568091 = r568073 * r568090;
        double r568092 = r568076 * r568071;
        double r568093 = r568064 * r568092;
        double r568094 = r568091 - r568093;
        double r568095 = fma(r568069, r568070, r568094);
        double r568096 = r568076 * r568077;
        double r568097 = r568076 * r568064;
        double r568098 = r568071 * r568097;
        double r568099 = -r568098;
        double r568100 = r568096 + r568099;
        double r568101 = fma(r568060, r568075, r568100);
        double r568102 = fma(r568069, r568070, r568101);
        double r568103 = r568087 ? r568095 : r568102;
        double r568104 = r568062 ? r568085 : r568103;
        return r568104;
}

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

Bits error versus i

Bits error versus j

Target

Original11.9
Target15.4
Herbie11.3
\[\begin{array}{l} \mathbf{if}\;t \lt -8.1209789191959122 \cdot 10^{-33}:\\ \;\;\;\;x \cdot \left(z \cdot y - a \cdot t\right) - \left(b \cdot \left(z \cdot c - a \cdot i\right) - \left(c \cdot t - y \cdot i\right) \cdot j\right)\\ \mathbf{elif}\;t \lt -4.7125538182184851 \cdot 10^{-169}:\\ \;\;\;\;\left(x \cdot \left(y \cdot z - t \cdot a\right) - b \cdot \left(c \cdot z - i \cdot a\right)\right) + \frac{j \cdot \left({\left(c \cdot t\right)}^{2} - {\left(i \cdot y\right)}^{2}\right)}{c \cdot t + i \cdot y}\\ \mathbf{elif}\;t \lt -7.63353334603158369 \cdot 10^{-308}:\\ \;\;\;\;x \cdot \left(z \cdot y - a \cdot t\right) - \left(b \cdot \left(z \cdot c - a \cdot i\right) - \left(c \cdot t - y \cdot i\right) \cdot j\right)\\ \mathbf{elif}\;t \lt 1.0535888557455487 \cdot 10^{-139}:\\ \;\;\;\;\left(x \cdot \left(y \cdot z - t \cdot a\right) - b \cdot \left(c \cdot z - i \cdot a\right)\right) + \frac{j \cdot \left({\left(c \cdot t\right)}^{2} - {\left(i \cdot y\right)}^{2}\right)}{c \cdot t + i \cdot y}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;x \cdot \left(z \cdot y - a \cdot t\right) - \left(b \cdot \left(z \cdot c - a \cdot i\right) - \left(c \cdot t - y \cdot i\right) \cdot j\right)\\ \end{array}\]

Derivation

  1. Split input into 3 regimes

  2. if j < -4.816549194289594e-263

    1. Initial program 11.1

      \[\left(x \cdot \left(y \cdot z - t \cdot a\right) - b \cdot \left(c \cdot z - i \cdot a\right)\right) + j \cdot \left(c \cdot t - i \cdot y\right)\]

    2. Simplified11.1

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

    4. Applied add-cube-cbrt11.4

      \[\leadsto \mathsf{fma}\left(i \cdot a - c \cdot z, b, \mathsf{fma}\left(j, c \cdot t - i \cdot y, x \cdot \color{blue}{\left(\left(\sqrt[3]{y \cdot z - t \cdot a} \cdot \sqrt[3]{y \cdot z - t \cdot a}\right) \cdot \sqrt[3]{y \cdot z - t \cdot a}\right)}\right)\right)\]

    5. Applied associate-*r*11.4

      \[\leadsto \mathsf{fma}\left(i \cdot a - c \cdot z, b, \mathsf{fma}\left(j, c \cdot t - i \cdot y, \color{blue}{\left(x \cdot \left(\sqrt[3]{y \cdot z - t \cdot a} \cdot \sqrt[3]{y \cdot z - t \cdot a}\right)\right) \cdot \sqrt[3]{y \cdot z - t \cdot a}}\right)\right)\]

    if -4.816549194289594e-263 < j < 1.667884624892982e-102

    1. Initial program 16.7

      \[\left(x \cdot \left(y \cdot z - t \cdot a\right) - b \cdot \left(c \cdot z - i \cdot a\right)\right) + j \cdot \left(c \cdot t - i \cdot y\right)\]

    2. Simplified16.7

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

    4. Applied add-cube-cbrt17.0

      \[\leadsto \mathsf{fma}\left(i \cdot a - c \cdot z, b, \mathsf{fma}\left(j, c \cdot t - i \cdot y, x \cdot \color{blue}{\left(\left(\sqrt[3]{y \cdot z - t \cdot a} \cdot \sqrt[3]{y \cdot z - t \cdot a}\right) \cdot \sqrt[3]{y \cdot z - t \cdot a}\right)}\right)\right)\]

    5. Applied associate-*r*17.0

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

    7. Applied add-cube-cbrt17.0

      \[\leadsto \mathsf{fma}\left(i \cdot a - c \cdot z, b, \mathsf{fma}\left(j, c \cdot t - i \cdot y, \left(x \cdot \left(\sqrt[3]{y \cdot z - t \cdot a} \cdot \sqrt[3]{\color{blue}{\left(\sqrt[3]{y \cdot z - t \cdot a} \cdot \sqrt[3]{y \cdot z - t \cdot a}\right) \cdot \sqrt[3]{y \cdot z - t \cdot a}}}\right)\right) \cdot \sqrt[3]{y \cdot z - t \cdot a}\right)\right)\]

    8. Applied cbrt-prod17.1

      \[\leadsto \mathsf{fma}\left(i \cdot a - c \cdot z, b, \mathsf{fma}\left(j, c \cdot t - i \cdot y, \left(x \cdot \left(\sqrt[3]{y \cdot z - t \cdot a} \cdot \color{blue}{\left(\sqrt[3]{\sqrt[3]{y \cdot z - t \cdot a} \cdot \sqrt[3]{y \cdot z - t \cdot a}} \cdot \sqrt[3]{\sqrt[3]{y \cdot z - t \cdot a}}\right)}\right)\right) \cdot \sqrt[3]{y \cdot z - t \cdot a}\right)\right)\]

    9. Taylor expanded around inf 14.6

      \[\leadsto \mathsf{fma}\left(i \cdot a - c \cdot z, b, \color{blue}{x \cdot \left(z \cdot y\right) - \left(i \cdot \left(j \cdot y\right) + a \cdot \left(x \cdot t\right)\right)}\right)\]

    10. Simplified13.6

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

    if 1.667884624892982e-102 < j

    1. Initial program 8.6

      \[\left(x \cdot \left(y \cdot z - t \cdot a\right) - b \cdot \left(c \cdot z - i \cdot a\right)\right) + j \cdot \left(c \cdot t - i \cdot y\right)\]

    2. Simplified8.6

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

    4. Applied sub-neg8.6

      \[\leadsto \mathsf{fma}\left(i \cdot a - c \cdot z, b, \mathsf{fma}\left(j, c \cdot t - i \cdot y, x \cdot \color{blue}{\left(y \cdot z + \left(-t \cdot a\right)\right)}\right)\right)\]

    5. Applied distribute-lft-in8.6

      \[\leadsto \mathsf{fma}\left(i \cdot a - c \cdot z, b, \mathsf{fma}\left(j, c \cdot t - i \cdot y, \color{blue}{x \cdot \left(y \cdot z\right) + x \cdot \left(-t \cdot a\right)}\right)\right)\]

    6. Simplified9.1

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

  4. Final simplification11.3

    \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;j \le -4.8165491942895943 \cdot 10^{-263}:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(i \cdot a - c \cdot z, b, \mathsf{fma}\left(j, c \cdot t - i \cdot y, \left(x \cdot \left(\sqrt[3]{y \cdot z - t \cdot a} \cdot \sqrt[3]{y \cdot z - t \cdot a}\right)\right) \cdot \sqrt[3]{y \cdot z - t \cdot a}\right)\right)\\ \mathbf{elif}\;j \le 1.667884624892982 \cdot 10^{-102}:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(i \cdot a - c \cdot z, b, y \cdot \left(x \cdot z - i \cdot j\right) - a \cdot \left(x \cdot t\right)\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(i \cdot a - c \cdot z, b, \mathsf{fma}\left(j, c \cdot t - i \cdot y, x \cdot \left(y \cdot z\right) + \left(-t \cdot \left(x \cdot a\right)\right)\right)\right)\\ \end{array}\]

Reproduce

herbie shell --seed 2020045 +o rules:numerics
(FPCore (x y z t a b c i j)
  :name "Linear.Matrix:det33 from linear-1.19.1.3"
  :precision binary64

  :herbie-target
  (if (< t -8.120978919195912e-33) (- (* x (- (* z y) (* a t))) (- (* b (- (* z c) (* a i))) (* (- (* c t) (* y i)) j))) (if (< t -4.712553818218485e-169) (+ (- (* x (- (* y z) (* t a))) (* b (- (* c z) (* i a)))) (/ (* j (- (pow (* c t) 2) (pow (* i y) 2))) (+ (* c t) (* i y)))) (if (< t -7.633533346031584e-308) (- (* x (- (* z y) (* a t))) (- (* b (- (* z c) (* a i))) (* (- (* c t) (* y i)) j))) (if (< t 1.0535888557455487e-139) (+ (- (* x (- (* y z) (* t a))) (* b (- (* c z) (* i a)))) (/ (* j (- (pow (* c t) 2) (pow (* i y) 2))) (+ (* c t) (* i y)))) (- (* x (- (* z y) (* a t))) (- (* b (- (* z c) (* a i))) (* (- (* c t) (* y i)) j)))))))

  (+ (- (* x (- (* y z) (* t a))) (* b (- (* c z) (* i a)))) (* j (- (* c t) (* i y)))))