Diagrams.Solve.Polynomial:cubForm from diagrams-solve-0.1, E

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Math

\[\left(\left(\left(\left(\left(\left(x \cdot 18\right) \cdot y\right) \cdot z\right) \cdot t - \left(a \cdot 4\right) \cdot t\right) + b \cdot c\right) - \left(x \cdot 4\right) \cdot i\right) - \left(j \cdot 27\right) \cdot k\]

↓

\[\begin{array}{l} \mathbf{if}\;y \le -9.4221702747215039 \cdot 10^{-4} \lor \neg \left(y \le 1.2411570421617533 \cdot 10^{77}\right):\\ \;\;\;\;\left(\left(\left(y \cdot \left(\left(\left(x \cdot 18\right) \cdot z\right) \cdot t\right) - \left(a \cdot 4\right) \cdot t\right) + b \cdot c\right) - \left(x \cdot 4\right) \cdot i\right) - \left(j \cdot 1\right) \cdot \left(27 \cdot k\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\left(\left(\left(\left(x \cdot 1\right) \cdot \left(\left(\left(18 \cdot y\right) \cdot z\right) \cdot t\right) - \left(a \cdot 4\right) \cdot t\right) + b \cdot c\right) - \left(x \cdot 4\right) \cdot i\right) - \left(j \cdot 27\right) \cdot k\\ \end{array}\]

C

double code(double x, double y, double z, double t, double a, double b, double c, double i, double j, double k) {
	return ((((((((x * 18.0) * y) * z) * t) - ((a * 4.0) * t)) + (b * c)) - ((x * 4.0) * i)) - ((j * 27.0) * k));
}

↓

double code(double x, double y, double z, double t, double a, double b, double c, double i, double j, double k) {
	double temp;
	if (((y <= -0.0009422170274721504) || !(y <= 1.2411570421617533e+77))) {
		temp = (((((y * (((x * 18.0) * z) * t)) - ((a * 4.0) * t)) + (b * c)) - ((x * 4.0) * i)) - ((j * 1.0) * (27.0 * k)));
	} else {
		temp = ((((((x * 1.0) * (((18.0 * y) * z) * t)) - ((a * 4.0) * t)) + (b * c)) - ((x * 4.0) * i)) - ((j * 27.0) * k));
	}
	return temp;
}

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

Bits error versus k

Target

Original	5.8
Target	1.5
Herbie	1.7

\[\begin{array}{l} \mathbf{if}\;t \lt -1.6210815397541398 \cdot 10^{-69}:\\ \;\;\;\;\left(\left(18 \cdot t\right) \cdot \left(\left(x \cdot y\right) \cdot z\right) - \left(a \cdot t + i \cdot x\right) \cdot 4\right) - \left(\left(k \cdot j\right) \cdot 27 - c \cdot b\right)\\ \mathbf{elif}\;t \lt 165.680279438052224:\\ \;\;\;\;\left(\left(18 \cdot y\right) \cdot \left(x \cdot \left(z \cdot t\right)\right) - \left(a \cdot t + i \cdot x\right) \cdot 4\right) + \left(c \cdot b - 27 \cdot \left(k \cdot j\right)\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\left(\left(18 \cdot t\right) \cdot \left(\left(x \cdot y\right) \cdot z\right) - \left(a \cdot t + i \cdot x\right) \cdot 4\right) - \left(\left(k \cdot j\right) \cdot 27 - c \cdot b\right)\\ \end{array}\]

Derivation

1. Split input into 2 regimes

2. if y < -0.0009422170274721504 or 1.2411570421617533e+77 < y

   1. Initial program 12.4

      \[\left(\left(\left(\left(\left(\left(x \cdot 18\right) \cdot y\right) \cdot z\right) \cdot t - \left(a \cdot 4\right) \cdot t\right) + b \cdot c\right) - \left(x \cdot 4\right) \cdot i\right) - \left(j \cdot 27\right) \cdot k\]
   2. Using strategy rm

   3. Applied *-commutative 12.4

      \[\leadsto \left(\left(\left(\left(\color{blue}{\left(y \cdot \left(x \cdot 18\right)\right)} \cdot z\right) \cdot t - \left(a \cdot 4\right) \cdot t\right) + b \cdot c\right) - \left(x \cdot 4\right) \cdot i\right) - \left(j \cdot 27\right) \cdot k\]

   4. Applied associate-*l* 8.3

      \[\leadsto \left(\left(\left(\color{blue}{\left(y \cdot \left(\left(x \cdot 18\right) \cdot z\right)\right)} \cdot t - \left(a \cdot 4\right) \cdot t\right) + b \cdot c\right) - \left(x \cdot 4\right) \cdot i\right) - \left(j \cdot 27\right) \cdot k\]

   5. Applied associate-*l* 1.8

      \[\leadsto \left(\left(\left(\color{blue}{y \cdot \left(\left(\left(x \cdot 18\right) \cdot z\right) \cdot t\right)} - \left(a \cdot 4\right) \cdot t\right) + b \cdot c\right) - \left(x \cdot 4\right) \cdot i\right) - \left(j \cdot 27\right) \cdot k\]
   6. Using strategy rm

   7. Applied *-un-lft-identity 1.8

      \[\leadsto \left(\left(\left(y \cdot \left(\left(\left(x \cdot 18\right) \cdot z\right) \cdot t\right) - \left(a \cdot 4\right) \cdot t\right) + b \cdot c\right) - \left(x \cdot 4\right) \cdot i\right) - \left(j \cdot \color{blue}{\left(1 \cdot 27\right)}\right) \cdot k\]

   8. Applied associate-*r* 1.8

      \[\leadsto \left(\left(\left(y \cdot \left(\left(\left(x \cdot 18\right) \cdot z\right) \cdot t\right) - \left(a \cdot 4\right) \cdot t\right) + b \cdot c\right) - \left(x \cdot 4\right) \cdot i\right) - \color{blue}{\left(\left(j \cdot 1\right) \cdot 27\right)} \cdot k\]

   9. Applied associate-*l* 1.9

      \[\leadsto \left(\left(\left(y \cdot \left(\left(\left(x \cdot 18\right) \cdot z\right) \cdot t\right) - \left(a \cdot 4\right) \cdot t\right) + b \cdot c\right) - \left(x \cdot 4\right) \cdot i\right) - \color{blue}{\left(j \cdot 1\right) \cdot \left(27 \cdot k\right)}\]

   if -0.0009422170274721504 < y < 1.2411570421617533e+77

   1. Initial program 1.7

      \[\left(\left(\left(\left(\left(\left(x \cdot 18\right) \cdot y\right) \cdot z\right) \cdot t - \left(a \cdot 4\right) \cdot t\right) + b \cdot c\right) - \left(x \cdot 4\right) \cdot i\right) - \left(j \cdot 27\right) \cdot k\]
   2. Using strategy rm

   3. Applied *-un-lft-identity 1.7

      \[\leadsto \left(\left(\left(\left(\left(\left(x \cdot \color{blue}{\left(1 \cdot 18\right)}\right) \cdot y\right) \cdot z\right) \cdot t - \left(a \cdot 4\right) \cdot t\right) + b \cdot c\right) - \left(x \cdot 4\right) \cdot i\right) - \left(j \cdot 27\right) \cdot k\]

   4. Applied associate-*r* 1.7

      \[\leadsto \left(\left(\left(\left(\left(\color{blue}{\left(\left(x \cdot 1\right) \cdot 18\right)} \cdot y\right) \cdot z\right) \cdot t - \left(a \cdot 4\right) \cdot t\right) + b \cdot c\right) - \left(x \cdot 4\right) \cdot i\right) - \left(j \cdot 27\right) \cdot k\]

   5. Applied associate-*l* 1.7

      \[\leadsto \left(\left(\left(\left(\color{blue}{\left(\left(x \cdot 1\right) \cdot \left(18 \cdot y\right)\right)} \cdot z\right) \cdot t - \left(a \cdot 4\right) \cdot t\right) + b \cdot c\right) - \left(x \cdot 4\right) \cdot i\right) - \left(j \cdot 27\right) \cdot k\]

   6. Applied associate-*l* 1.7

      \[\leadsto \left(\left(\left(\color{blue}{\left(\left(x \cdot 1\right) \cdot \left(\left(18 \cdot y\right) \cdot z\right)\right)} \cdot t - \left(a \cdot 4\right) \cdot t\right) + b \cdot c\right) - \left(x \cdot 4\right) \cdot i\right) - \left(j \cdot 27\right) \cdot k\]

   7. Applied associate-*l* 1.6

      \[\leadsto \left(\left(\left(\color{blue}{\left(x \cdot 1\right) \cdot \left(\left(\left(18 \cdot y\right) \cdot z\right) \cdot t\right)} - \left(a \cdot 4\right) \cdot t\right) + b \cdot c\right) - \left(x \cdot 4\right) \cdot i\right) - \left(j \cdot 27\right) \cdot k\]
3. Recombined 2 regimes into one program.

4. Final simplification 1.7

   \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;y \le -9.4221702747215039 \cdot 10^{-4} \lor \neg \left(y \le 1.2411570421617533 \cdot 10^{77}\right):\\ \;\;\;\;\left(\left(\left(y \cdot \left(\left(\left(x \cdot 18\right) \cdot z\right) \cdot t\right) - \left(a \cdot 4\right) \cdot t\right) + b \cdot c\right) - \left(x \cdot 4\right) \cdot i\right) - \left(j \cdot 1\right) \cdot \left(27 \cdot k\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\left(\left(\left(\left(x \cdot 1\right) \cdot \left(\left(\left(18 \cdot y\right) \cdot z\right) \cdot t\right) - \left(a \cdot 4\right) \cdot t\right) + b \cdot c\right) - \left(x \cdot 4\right) \cdot i\right) - \left(j \cdot 27\right) \cdot k\\ \end{array}\]

Reproduce

herbie shell --seed 2020066 +o rules:numerics
(FPCore (x y z t a b c i j k)
  :name "Diagrams.Solve.Polynomial:cubForm  from diagrams-solve-0.1, E"
  :precision binary64

  :herbie-target
  (if (< t -1.6210815397541398e-69) (- (- (* (* 18 t) (* (* x y) z)) (* (+ (* a t) (* i x)) 4)) (- (* (* k j) 27) (* c b))) (if (< t 165.68027943805222) (+ (- (* (* 18 y) (* x (* z t))) (* (+ (* a t) (* i x)) 4)) (- (* c b) (* 27 (* k j)))) (- (- (* (* 18 t) (* (* x y) z)) (* (+ (* a t) (* i x)) 4)) (- (* (* k j) 27) (* c b)))))

  (- (- (+ (- (* (* (* (* x 18) y) z) t) (* (* a 4) t)) (* b c)) (* (* x 4) i)) (* (* j 27) k)))