Jmat.Real.dawson

Average Error: 29.3 → 0.0

Time: 10.3s

Precision: binary64

Math

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

↓

\[\begin{array}{l} \mathbf{if}\;x \leq -393.79218047678273:\\ \;\;\;\;0.5 \cdot \frac{1}{x} + 0.2514179000665374 \cdot \frac{1}{{x}^{3}}\\ \mathbf{elif}\;x \leq 439.49453262676485:\\ \;\;\;\;x \cdot \log \left(e^{\frac{\left(\left(\left(\left(1 + 0.1049934947 \cdot \left(x \cdot x\right)\right) + 0.0424060604 \cdot \left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right)\right) + 0.0072644182 \cdot \left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right)\right)\right) + 0.0005064034 \cdot \left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right)\right)\right)\right) + 0.0001789971 \cdot \left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right)\right)\right)\right)}{\left(\left(\left(\left(\left(1 + \left(x \cdot x\right) \cdot 0.7715471019\right) + \left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot 0.2909738639\right) + \left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right)\right) \cdot 0.0694555761\right) + \left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right)\right)\right) \cdot 0.0140005442\right) + \left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right)\right)\right)\right) \cdot 0.0008327945\right) + 0.0003579942 \cdot \left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right)\right)\right)\right)\right)}}\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\frac{0.5}{x} + \frac{0.2514179000665374}{{x}^{3}}\\ \end{array}\]

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 -393.79218047678273)
   (+ (* 0.5 (/ 1.0 x)) (* 0.2514179000665374 (/ 1.0 (pow x 3.0))))
   (if (<= x 439.49453262676485)
     (*
      x
      (log
       (exp
        (/
         (+
          (+
           (+
            (+
             (+ 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 (* (* x x) 0.7715471019))
              (* (* (* x x) (* x x)) 0.2909738639))
             (* (* (* x x) (* (* x x) (* x x))) 0.0694555761))
            (* (* (* x x) (* (* x x) (* (* x x) (* x x)))) 0.0140005442))
           (*
            (* (* x x) (* (* x x) (* (* x x) (* (* x x) (* x x)))))
            0.0008327945))
          (*
           0.0003579942
           (*
            (* x x)
            (* (* x x) (* (* x x) (* (* x x) (* (* x x) (* x x))))))))))))
     (+ (/ 0.5 x) (/ 0.2514179000665374 (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 <= -393.79218047678273) {
		tmp = (0.5 * (1.0 / x)) + (0.2514179000665374 * (1.0 / pow(x, 3.0)));
	} else if (x <= 439.49453262676485) {
		tmp = x * log(exp((((((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 + ((x * x) * 0.7715471019)) + (((x * x) * (x * x)) * 0.2909738639)) + (((x * x) * ((x * x) * (x * x))) * 0.0694555761)) + (((x * x) * ((x * x) * ((x * x) * (x * x)))) * 0.0140005442)) + (((x * x) * ((x * x) * ((x * x) * ((x * x) * (x * x))))) * 0.0008327945)) + (0.0003579942 * ((x * x) * ((x * x) * ((x * x) * ((x * x) * ((x * x) * (x * x))))))))));
	} else {
		tmp = (0.5 / x) + (0.2514179000665374 / pow(x, 3.0));
	}
	return tmp;
}

Error

Bits error versus x

Derivation

1. Split input into 3 regimes

2. if x < -393.79218047678273

   1. Initial program 59.3

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

   2. Taylor expanded around inf 0.0

      \[\leadsto \color{blue}{0.5 \cdot \frac{1}{x} + 0.2514179000665374 \cdot \frac{1}{{x}^{3}}}\]

   if -393.79218047678273 < x < 439.494532626764851

   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. Using strategy rm

   3. Applied add-log-exp_binary64_2845 0.1

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

   if 439.494532626764851 < x

   1. Initial program 59.6

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

   2. Taylor expanded around inf 0.0

      \[\leadsto \color{blue}{0.5 \cdot \frac{1}{x} + 0.2514179000665374 \cdot \frac{1}{{x}^{3}}}\]

   3. Simplified 0.0

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

4. Final simplification 0.0

   \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;x \leq -393.79218047678273:\\ \;\;\;\;0.5 \cdot \frac{1}{x} + 0.2514179000665374 \cdot \frac{1}{{x}^{3}}\\ \mathbf{elif}\;x \leq 439.49453262676485:\\ \;\;\;\;x \cdot \log \left(e^{\frac{\left(\left(\left(\left(1 + 0.1049934947 \cdot \left(x \cdot x\right)\right) + 0.0424060604 \cdot \left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right)\right) + 0.0072644182 \cdot \left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right)\right)\right) + 0.0005064034 \cdot \left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right)\right)\right)\right) + 0.0001789971 \cdot \left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right)\right)\right)\right)}{\left(\left(\left(\left(\left(1 + \left(x \cdot x\right) \cdot 0.7715471019\right) + \left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot 0.2909738639\right) + \left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right)\right) \cdot 0.0694555761\right) + \left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right)\right)\right) \cdot 0.0140005442\right) + \left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right)\right)\right)\right) \cdot 0.0008327945\right) + 0.0003579942 \cdot \left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right)\right)\right)\right)\right)}}\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\frac{0.5}{x} + \frac{0.2514179000665374}{{x}^{3}}\\ \end{array}\]

Reproduce

herbie shell --seed 2021098 
(FPCore (x)
  :name "Jmat.Real.dawson"
  :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))