Average Error: 12.0 → 12.7
Time: 9.6s
Precision: 64
\[\left(x \cdot \left(y \cdot z - t \cdot a\right) - b \cdot \left(c \cdot z - i \cdot a\right)\right) + j \cdot \left(c \cdot t - i \cdot y\right)\]
↓
\[\begin{array}{l} \mathbf{if}\;x \le -3.3735883346778377 \cdot 10^{-126}:\\ \;\;\;\;\left(\left(x \cdot \mathsf{fma}\left(y, z, -a \cdot t\right) + x \cdot \mathsf{fma}\left(-a, t, a \cdot t\right)\right) - b \cdot \left(c \cdot z - i \cdot a\right)\right) + \left(j \cdot \left(\sqrt[3]{c \cdot t - i \cdot y} \cdot \sqrt[3]{c \cdot t - i \cdot y}\right)\right) \cdot \sqrt[3]{c \cdot t - i \cdot y}\\ \mathbf{elif}\;x \le 3.288698165822717 \cdot 10^{-124}:\\ \;\;\;\;\left(0 - b \cdot \left(c \cdot z - i \cdot a\right)\right) + j \cdot \left(c \cdot t - i \cdot y\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\left(\left(x \cdot \mathsf{fma}\left(y, z, -a \cdot t\right) + x \cdot \mathsf{fma}\left(-a, t, a \cdot t\right)\right) - \left(b \cdot \left(\sqrt[3]{c \cdot z - i \cdot a} \cdot \sqrt[3]{c \cdot z - i \cdot a}\right)\right) \cdot \sqrt[3]{c \cdot z - i \cdot a}\right) + \left(j \cdot \mathsf{fma}\left(c, t, -y \cdot i\right) + j \cdot \mathsf{fma}\left(-y, i, y \cdot i\right)\right)\\ \end{array}\]
\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}\;x \le -3.3735883346778377 \cdot 10^{-126}:\\
\;\;\;\;\left(\left(x \cdot \mathsf{fma}\left(y, z, -a \cdot t\right) + x \cdot \mathsf{fma}\left(-a, t, a \cdot t\right)\right) - b \cdot \left(c \cdot z - i \cdot a\right)\right) + \left(j \cdot \left(\sqrt[3]{c \cdot t - i \cdot y} \cdot \sqrt[3]{c \cdot t - i \cdot y}\right)\right) \cdot \sqrt[3]{c \cdot t - i \cdot y}\\

\mathbf{elif}\;x \le 3.288698165822717 \cdot 10^{-124}:\\
\;\;\;\;\left(0 - b \cdot \left(c \cdot z - i \cdot a\right)\right) + j \cdot \left(c \cdot t - i \cdot y\right)\\

\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;\left(\left(x \cdot \mathsf{fma}\left(y, z, -a \cdot t\right) + x \cdot \mathsf{fma}\left(-a, t, a \cdot t\right)\right) - \left(b \cdot \left(\sqrt[3]{c \cdot z - i \cdot a} \cdot \sqrt[3]{c \cdot z - i \cdot a}\right)\right) \cdot \sqrt[3]{c \cdot z - i \cdot a}\right) + \left(j \cdot \mathsf{fma}\left(c, t, -y \cdot i\right) + j \cdot \mathsf{fma}\left(-y, i, y \cdot i\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 r530551 = x;
        double r530552 = y;
        double r530553 = z;
        double r530554 = r530552 * r530553;
        double r530555 = t;
        double r530556 = a;
        double r530557 = r530555 * r530556;
        double r530558 = r530554 - r530557;
        double r530559 = r530551 * r530558;
        double r530560 = b;
        double r530561 = c;
        double r530562 = r530561 * r530553;
        double r530563 = i;
        double r530564 = r530563 * r530556;
        double r530565 = r530562 - r530564;
        double r530566 = r530560 * r530565;
        double r530567 = r530559 - r530566;
        double r530568 = j;
        double r530569 = r530561 * r530555;
        double r530570 = r530563 * r530552;
        double r530571 = r530569 - r530570;
        double r530572 = r530568 * r530571;
        double r530573 = r530567 + r530572;
        return r530573;
}
↓
double f(double x, double y, double z, double t, double a, double b, double c, double i, double j) {
        double r530574 = x;
        double r530575 = -3.373588334677838e-126;
        bool r530576 = r530574 <= r530575;
        double r530577 = y;
        double r530578 = z;
        double r530579 = a;
        double r530580 = t;
        double r530581 = r530579 * r530580;
        double r530582 = -r530581;
        double r530583 = fma(r530577, r530578, r530582);
        double r530584 = r530574 * r530583;
        double r530585 = -r530579;
        double r530586 = fma(r530585, r530580, r530581);
        double r530587 = r530574 * r530586;
        double r530588 = r530584 + r530587;
        double r530589 = b;
        double r530590 = c;
        double r530591 = r530590 * r530578;
        double r530592 = i;
        double r530593 = r530592 * r530579;
        double r530594 = r530591 - r530593;
        double r530595 = r530589 * r530594;
        double r530596 = r530588 - r530595;
        double r530597 = j;
        double r530598 = r530590 * r530580;
        double r530599 = r530592 * r530577;
        double r530600 = r530598 - r530599;
        double r530601 = cbrt(r530600);
        double r530602 = r530601 * r530601;
        double r530603 = r530597 * r530602;
        double r530604 = r530603 * r530601;
        double r530605 = r530596 + r530604;
        double r530606 = 3.288698165822717e-124;
        bool r530607 = r530574 <= r530606;
        double r530608 = 0.0;
        double r530609 = r530608 - r530595;
        double r530610 = r530597 * r530600;
        double r530611 = r530609 + r530610;
        double r530612 = cbrt(r530594);
        double r530613 = r530612 * r530612;
        double r530614 = r530589 * r530613;
        double r530615 = r530614 * r530612;
        double r530616 = r530588 - r530615;
        double r530617 = r530577 * r530592;
        double r530618 = -r530617;
        double r530619 = fma(r530590, r530580, r530618);
        double r530620 = r530597 * r530619;
        double r530621 = -r530577;
        double r530622 = fma(r530621, r530592, r530617);
        double r530623 = r530597 * r530622;
        double r530624 = r530620 + r530623;
        double r530625 = r530616 + r530624;
        double r530626 = r530607 ? r530611 : r530625;
        double r530627 = r530576 ? r530605 : r530626;
        return r530627;
}

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

Original12.0
Target15.5
Herbie12.7
\[\begin{array}{l} \mathbf{if}\;t \lt -8.1209789191959122 \cdot 10^{-33}:\\ \;\;\;\;x \cdot \left(z \cdot y - a \cdot t\right) - \left(b \cdot \left(z \cdot c - a \cdot i\right) - \left(c \cdot t - y \cdot i\right) \cdot j\right)\\ \mathbf{elif}\;t \lt -4.7125538182184851 \cdot 10^{-169}:\\ \;\;\;\;\left(x \cdot \left(y \cdot z - t \cdot a\right) - b \cdot \left(c \cdot z - i \cdot a\right)\right) + \frac{j \cdot \left({\left(c \cdot t\right)}^{2} - {\left(i \cdot y\right)}^{2}\right)}{c \cdot t + i \cdot y}\\ \mathbf{elif}\;t \lt -7.63353334603158369 \cdot 10^{-308}:\\ \;\;\;\;x \cdot \left(z \cdot y - a \cdot t\right) - \left(b \cdot \left(z \cdot c - a \cdot i\right) - \left(c \cdot t - y \cdot i\right) \cdot j\right)\\ \mathbf{elif}\;t \lt 1.0535888557455487 \cdot 10^{-139}:\\ \;\;\;\;\left(x \cdot \left(y \cdot z - t \cdot a\right) - b \cdot \left(c \cdot z - i \cdot a\right)\right) + \frac{j \cdot \left({\left(c \cdot t\right)}^{2} - {\left(i \cdot y\right)}^{2}\right)}{c \cdot t + i \cdot y}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;x \cdot \left(z \cdot y - a \cdot t\right) - \left(b \cdot \left(z \cdot c - a \cdot i\right) - \left(c \cdot t - y \cdot i\right) \cdot j\right)\\ \end{array}\]

Derivation

  1. Split input into 3 regimes

  2. if x < -3.373588334677838e-126

    1. Initial program 9.8

      \[\left(x \cdot \left(y \cdot z - t \cdot a\right) - b \cdot \left(c \cdot z - i \cdot a\right)\right) + j \cdot \left(c \cdot t - i \cdot y\right)\]
    2. Using strategy rm

    3. Applied prod-diff9.8

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

    4. Applied distribute-lft-in9.8

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

    6. Applied add-cube-cbrt10.0

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

    7. Applied associate-*r*10.0

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

    if -3.373588334677838e-126 < x < 3.288698165822717e-124

    1. Initial program 16.2

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

    2. Taylor expanded around 0 17.6

      \[\leadsto \left(\color{blue}{0} - b \cdot \left(c \cdot z - i \cdot a\right)\right) + j \cdot \left(c \cdot t - i \cdot y\right)\]

    if 3.288698165822717e-124 < x

    1. Initial program 9.3

      \[\left(x \cdot \left(y \cdot z - t \cdot a\right) - b \cdot \left(c \cdot z - i \cdot a\right)\right) + j \cdot \left(c \cdot t - i \cdot y\right)\]
    2. Using strategy rm

    3. Applied prod-diff9.3

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

    4. Applied distribute-lft-in9.3

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

    6. Applied prod-diff9.3

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

    7. Applied distribute-lft-in9.3

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

    9. Applied add-cube-cbrt9.5

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

    10. Applied associate-*r*9.6

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

  4. Final simplification12.7

    \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;x \le -3.3735883346778377 \cdot 10^{-126}:\\ \;\;\;\;\left(\left(x \cdot \mathsf{fma}\left(y, z, -a \cdot t\right) + x \cdot \mathsf{fma}\left(-a, t, a \cdot t\right)\right) - b \cdot \left(c \cdot z - i \cdot a\right)\right) + \left(j \cdot \left(\sqrt[3]{c \cdot t - i \cdot y} \cdot \sqrt[3]{c \cdot t - i \cdot y}\right)\right) \cdot \sqrt[3]{c \cdot t - i \cdot y}\\ \mathbf{elif}\;x \le 3.288698165822717 \cdot 10^{-124}:\\ \;\;\;\;\left(0 - b \cdot \left(c \cdot z - i \cdot a\right)\right) + j \cdot \left(c \cdot t - i \cdot y\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\left(\left(x \cdot \mathsf{fma}\left(y, z, -a \cdot t\right) + x \cdot \mathsf{fma}\left(-a, t, a \cdot t\right)\right) - \left(b \cdot \left(\sqrt[3]{c \cdot z - i \cdot a} \cdot \sqrt[3]{c \cdot z - i \cdot a}\right)\right) \cdot \sqrt[3]{c \cdot z - i \cdot a}\right) + \left(j \cdot \mathsf{fma}\left(c, t, -y \cdot i\right) + j \cdot \mathsf{fma}\left(-y, i, y \cdot i\right)\right)\\ \end{array}\]

Reproduce

herbie shell --seed 2020062 +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)))))