Jmat.Real.dawson

Average Error: 29.2 → 0.1

Time: 8.0s

Precision: binary64

Math

\[\frac{\left(\left(\left(\left(1 + 0.1049934947 \cdot \left(x \cdot x\right)\right) + 0.0424060604 \cdot \left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right)\right) + 0.0072644182 \cdot \left(\left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right)\right) + 0.0005064034 \cdot \left(\left(\left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right)\right) + 0.0001789971 \cdot \left(\left(\left(\left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right)}{\left(\left(\left(\left(\left(1 + 0.7715471019 \cdot \left(x \cdot x\right)\right) + 0.2909738639 \cdot \left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right)\right) + 0.0694555761 \cdot \left(\left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right)\right) + 0.0140005442 \cdot \left(\left(\left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right)\right) + 0.0008327945 \cdot \left(\left(\left(\left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right)\right) + \left(2 \cdot 0.0001789971\right) \cdot \left(\left(\left(\left(\left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right)} \cdot x\]

↓

\[\begin{array}{l} \mathbf{if}\;x \leq -141.96569955564678:\\ \;\;\;\;0.5 \cdot \frac{1}{x} + \left(0.15298196345929152 \cdot \frac{1}{{x}^{5}} + 0.2514179000665374 \cdot \frac{1}{{x}^{3}}\right)\\ \mathbf{elif}\;x \leq 384.2356469505801:\\ \;\;\;\;x \cdot \log \left(e^{\frac{\left(\left(\left(\left(1 + 0.1049934947 \cdot \left(x \cdot x\right)\right) + 0.0424060604 \cdot {x}^{4}\right) + 0.0072644182 \cdot {x}^{6}\right) + 0.0005064034 \cdot {x}^{8}\right) + 0.0001789971 \cdot {x}^{10}}{\left(\left(\left(\left(\left(1 + \left(x \cdot x\right) \cdot 0.7715471019\right) + {x}^{4} \cdot 0.2909738639\right) + {x}^{6} \cdot 0.0694555761\right) + {x}^{8} \cdot 0.0140005442\right) + {x}^{10} \cdot 0.0008327945\right) + 0.0003579942 \cdot {x}^{12}}}\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;0.5 \cdot \frac{1}{x} + 0.2514179000665374 \cdot \frac{1}{{x}^{3}}\\ \end{array}\]

FPCore

(FPCore (x)
 :precision binary64
 (*
  (/
   (+
    (+
     (+
      (+ (+ 1.0 (* 0.1049934947 (* x x))) (* 0.0424060604 (* (* x x) (* x x))))
      (* 0.0072644182 (* (* (* x x) (* x x)) (* x x))))
     (* 0.0005064034 (* (* (* (* x x) (* x x)) (* x x)) (* x x))))
    (* 0.0001789971 (* (* (* (* (* x x) (* x x)) (* x x)) (* x x)) (* x x))))
   (+
    (+
     (+
      (+
       (+
        (+ 1.0 (* 0.7715471019 (* x x)))
        (* 0.2909738639 (* (* x x) (* x x))))
       (* 0.0694555761 (* (* (* x x) (* x x)) (* x x))))
      (* 0.0140005442 (* (* (* (* x x) (* x x)) (* x x)) (* x x))))
     (* 0.0008327945 (* (* (* (* (* x x) (* x x)) (* x x)) (* x x)) (* x x))))
    (*
     (* 2.0 0.0001789971)
     (* (* (* (* (* (* x x) (* x x)) (* x x)) (* x x)) (* x x)) (* x x)))))
  x))

↓

(FPCore (x)
 :precision binary64
 (if (<= x -141.96569955564678)
   (+
    (* 0.5 (/ 1.0 x))
    (+
     (* 0.15298196345929152 (/ 1.0 (pow x 5.0)))
     (* 0.2514179000665374 (/ 1.0 (pow x 3.0)))))
   (if (<= x 384.2356469505801)
     (*
      x
      (log
       (exp
        (/
         (+
          (+
           (+
            (+ (+ 1.0 (* 0.1049934947 (* x x))) (* 0.0424060604 (pow x 4.0)))
            (* 0.0072644182 (pow x 6.0)))
           (* 0.0005064034 (pow x 8.0)))
          (* 0.0001789971 (pow x 10.0)))
         (+
          (+
           (+
            (+
             (+ (+ 1.0 (* (* x x) 0.7715471019)) (* (pow x 4.0) 0.2909738639))
             (* (pow x 6.0) 0.0694555761))
            (* (pow x 8.0) 0.0140005442))
           (* (pow x 10.0) 0.0008327945))
          (* 0.0003579942 (pow x 12.0)))))))
     (+ (* 0.5 (/ 1.0 x)) (* 0.2514179000665374 (/ 1.0 (pow x 3.0)))))))

C

double code(double x) {
	return ((((((1.0 + (0.1049934947 * (x * x))) + (0.0424060604 * ((x * x) * (x * x)))) + (0.0072644182 * (((x * x) * (x * x)) * (x * x)))) + (0.0005064034 * ((((x * x) * (x * x)) * (x * x)) * (x * x)))) + (0.0001789971 * (((((x * x) * (x * x)) * (x * x)) * (x * x)) * (x * x)))) / ((((((1.0 + (0.7715471019 * (x * x))) + (0.2909738639 * ((x * x) * (x * x)))) + (0.0694555761 * (((x * x) * (x * x)) * (x * x)))) + (0.0140005442 * ((((x * x) * (x * x)) * (x * x)) * (x * x)))) + (0.0008327945 * (((((x * x) * (x * x)) * (x * x)) * (x * x)) * (x * x)))) + ((2.0 * 0.0001789971) * ((((((x * x) * (x * x)) * (x * x)) * (x * x)) * (x * x)) * (x * x))))) * x;
}

↓

double code(double x) {
	double tmp;
	if (x <= -141.96569955564678) {
		tmp = (0.5 * (1.0 / x)) + ((0.15298196345929152 * (1.0 / pow(x, 5.0))) + (0.2514179000665374 * (1.0 / pow(x, 3.0))));
	} else if (x <= 384.2356469505801) {
		tmp = x * log(exp((((((1.0 + (0.1049934947 * (x * x))) + (0.0424060604 * pow(x, 4.0))) + (0.0072644182 * pow(x, 6.0))) + (0.0005064034 * pow(x, 8.0))) + (0.0001789971 * pow(x, 10.0))) / ((((((1.0 + ((x * x) * 0.7715471019)) + (pow(x, 4.0) * 0.2909738639)) + (pow(x, 6.0) * 0.0694555761)) + (pow(x, 8.0) * 0.0140005442)) + (pow(x, 10.0) * 0.0008327945)) + (0.0003579942 * pow(x, 12.0)))));
	} else {
		tmp = (0.5 * (1.0 / x)) + (0.2514179000665374 * (1.0 / pow(x, 3.0)));
	}
	return tmp;
}

Error

Bits error versus x

Derivation

1. Split input into 3 regimes

2. if x < -141.96569955564678

   1. Initial program 59.1

      \[\frac{\left(\left(\left(\left(1 + 0.1049934947 \cdot \left(x \cdot x\right)\right) + 0.0424060604 \cdot \left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right)\right) + 0.0072644182 \cdot \left(\left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right)\right) + 0.0005064034 \cdot \left(\left(\left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right)\right) + 0.0001789971 \cdot \left(\left(\left(\left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right)}{\left(\left(\left(\left(\left(1 + 0.7715471019 \cdot \left(x \cdot x\right)\right) + 0.2909738639 \cdot \left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right)\right) + 0.0694555761 \cdot \left(\left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right)\right) + 0.0140005442 \cdot \left(\left(\left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right)\right) + 0.0008327945 \cdot \left(\left(\left(\left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right)\right) + \left(2 \cdot 0.0001789971\right) \cdot \left(\left(\left(\left(\left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right)} \cdot x\]

   2. Simplified 59.1

      \[\leadsto \color{blue}{x \cdot \frac{\left(\left(\left(\left(1 + 0.1049934947 \cdot \left(x \cdot x\right)\right) + 0.0424060604 \cdot {x}^{4}\right) + 0.0072644182 \cdot {x}^{6}\right) + 0.0005064034 \cdot {x}^{8}\right) + 0.0001789971 \cdot {x}^{10}}{\left(\left(\left(\left(\left(1 + \left(x \cdot x\right) \cdot 0.7715471019\right) + {x}^{4} \cdot 0.2909738639\right) + {x}^{6} \cdot 0.0694555761\right) + {x}^{8} \cdot 0.0140005442\right) + {x}^{10} \cdot 0.0008327945\right) + 0.0003579942 \cdot {x}^{12}}}\]

   3. Taylor expanded around inf 0.0

      \[\leadsto \color{blue}{0.5 \cdot \frac{1}{x} + \left(0.15298196345929152 \cdot \frac{1}{{x}^{5}} + 0.2514179000665374 \cdot \frac{1}{{x}^{3}}\right)}\]

   if -141.96569955564678 < x < 384.23564695058008

   1. Initial program 0.0

      \[\frac{\left(\left(\left(\left(1 + 0.1049934947 \cdot \left(x \cdot x\right)\right) + 0.0424060604 \cdot \left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right)\right) + 0.0072644182 \cdot \left(\left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right)\right) + 0.0005064034 \cdot \left(\left(\left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right)\right) + 0.0001789971 \cdot \left(\left(\left(\left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right)}{\left(\left(\left(\left(\left(1 + 0.7715471019 \cdot \left(x \cdot x\right)\right) + 0.2909738639 \cdot \left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right)\right) + 0.0694555761 \cdot \left(\left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right)\right) + 0.0140005442 \cdot \left(\left(\left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right)\right) + 0.0008327945 \cdot \left(\left(\left(\left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right)\right) + \left(2 \cdot 0.0001789971\right) \cdot \left(\left(\left(\left(\left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right)} \cdot x\]

   2. Simplified 0.0

      \[\leadsto \color{blue}{x \cdot \frac{\left(\left(\left(\left(1 + 0.1049934947 \cdot \left(x \cdot x\right)\right) + 0.0424060604 \cdot {x}^{4}\right) + 0.0072644182 \cdot {x}^{6}\right) + 0.0005064034 \cdot {x}^{8}\right) + 0.0001789971 \cdot {x}^{10}}{\left(\left(\left(\left(\left(1 + \left(x \cdot x\right) \cdot 0.7715471019\right) + {x}^{4} \cdot 0.2909738639\right) + {x}^{6} \cdot 0.0694555761\right) + {x}^{8} \cdot 0.0140005442\right) + {x}^{10} \cdot 0.0008327945\right) + 0.0003579942 \cdot {x}^{12}}}\]
   3. Using strategy rm

   4. Applied add-log-exp_binary64_2163 0.1

      \[\leadsto x \cdot \color{blue}{\log \left(e^{\frac{\left(\left(\left(\left(1 + 0.1049934947 \cdot \left(x \cdot x\right)\right) + 0.0424060604 \cdot {x}^{4}\right) + 0.0072644182 \cdot {x}^{6}\right) + 0.0005064034 \cdot {x}^{8}\right) + 0.0001789971 \cdot {x}^{10}}{\left(\left(\left(\left(\left(1 + \left(x \cdot x\right) \cdot 0.7715471019\right) + {x}^{4} \cdot 0.2909738639\right) + {x}^{6} \cdot 0.0694555761\right) + {x}^{8} \cdot 0.0140005442\right) + {x}^{10} \cdot 0.0008327945\right) + 0.0003579942 \cdot {x}^{12}}}\right)}\]

   if 384.23564695058008 < x

   1. Initial program 58.9

      \[\frac{\left(\left(\left(\left(1 + 0.1049934947 \cdot \left(x \cdot x\right)\right) + 0.0424060604 \cdot \left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right)\right) + 0.0072644182 \cdot \left(\left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right)\right) + 0.0005064034 \cdot \left(\left(\left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right)\right) + 0.0001789971 \cdot \left(\left(\left(\left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right)}{\left(\left(\left(\left(\left(1 + 0.7715471019 \cdot \left(x \cdot x\right)\right) + 0.2909738639 \cdot \left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right)\right) + 0.0694555761 \cdot \left(\left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right)\right) + 0.0140005442 \cdot \left(\left(\left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right)\right) + 0.0008327945 \cdot \left(\left(\left(\left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right)\right) + \left(2 \cdot 0.0001789971\right) \cdot \left(\left(\left(\left(\left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right)} \cdot x\]

   2. Simplified 58.9

      \[\leadsto \color{blue}{x \cdot \frac{\left(\left(\left(\left(1 + 0.1049934947 \cdot \left(x \cdot x\right)\right) + 0.0424060604 \cdot {x}^{4}\right) + 0.0072644182 \cdot {x}^{6}\right) + 0.0005064034 \cdot {x}^{8}\right) + 0.0001789971 \cdot {x}^{10}}{\left(\left(\left(\left(\left(1 + \left(x \cdot x\right) \cdot 0.7715471019\right) + {x}^{4} \cdot 0.2909738639\right) + {x}^{6} \cdot 0.0694555761\right) + {x}^{8} \cdot 0.0140005442\right) + {x}^{10} \cdot 0.0008327945\right) + 0.0003579942 \cdot {x}^{12}}}\]

   3. Taylor expanded around inf 0.0

      \[\leadsto \color{blue}{0.5 \cdot \frac{1}{x} + 0.2514179000665374 \cdot \frac{1}{{x}^{3}}}\]
3. Recombined 3 regimes into one program.

4. Final simplification 0.1

   \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;x \leq -141.96569955564678:\\ \;\;\;\;0.5 \cdot \frac{1}{x} + \left(0.15298196345929152 \cdot \frac{1}{{x}^{5}} + 0.2514179000665374 \cdot \frac{1}{{x}^{3}}\right)\\ \mathbf{elif}\;x \leq 384.2356469505801:\\ \;\;\;\;x \cdot \log \left(e^{\frac{\left(\left(\left(\left(1 + 0.1049934947 \cdot \left(x \cdot x\right)\right) + 0.0424060604 \cdot {x}^{4}\right) + 0.0072644182 \cdot {x}^{6}\right) + 0.0005064034 \cdot {x}^{8}\right) + 0.0001789971 \cdot {x}^{10}}{\left(\left(\left(\left(\left(1 + \left(x \cdot x\right) \cdot 0.7715471019\right) + {x}^{4} \cdot 0.2909738639\right) + {x}^{6} \cdot 0.0694555761\right) + {x}^{8} \cdot 0.0140005442\right) + {x}^{10} \cdot 0.0008327945\right) + 0.0003579942 \cdot {x}^{12}}}\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;0.5 \cdot \frac{1}{x} + 0.2514179000665374 \cdot \frac{1}{{x}^{3}}\\ \end{array}\]

Reproduce

herbie shell --seed 2021022 
(FPCore (x)
  :name "Jmat.Real.dawson"
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