Average Error: 59.5 → 29.4
Time: 15.8s
Precision: binary64
\[\frac{c0}{2 \cdot w} \cdot \left(\frac{c0 \cdot \left(d \cdot d\right)}{\left(w \cdot h\right) \cdot \left(D \cdot D\right)} + \sqrt{\frac{c0 \cdot \left(d \cdot d\right)}{\left(w \cdot h\right) \cdot \left(D \cdot D\right)} \cdot \frac{c0 \cdot \left(d \cdot d\right)}{\left(w \cdot h\right) \cdot \left(D \cdot D\right)} - M \cdot M}\right)\]
↓
\[\begin{array}{l} \mathbf{if}\;\frac{c0}{2 \cdot w} \cdot \left(\frac{c0 \cdot \left(d \cdot d\right)}{\left(w \cdot h\right) \cdot \left(D \cdot D\right)} + \sqrt{\frac{c0 \cdot \left(d \cdot d\right)}{\left(w \cdot h\right) \cdot \left(D \cdot D\right)} \cdot \frac{c0 \cdot \left(d \cdot d\right)}{\left(w \cdot h\right) \cdot \left(D \cdot D\right)} - M \cdot M}\right) \leq -3.95252516673 \cdot 10^{-323}:\\ \;\;\;\;\frac{c0}{2 \cdot w} \cdot \left(2 \cdot \frac{c0 \cdot \left(d \cdot d\right)}{w \cdot \left(h \cdot \left(D \cdot D\right)\right)}\right)\\ \mathbf{elif}\;\frac{c0}{2 \cdot w} \cdot \left(\frac{c0 \cdot \left(d \cdot d\right)}{\left(w \cdot h\right) \cdot \left(D \cdot D\right)} + \sqrt{\frac{c0 \cdot \left(d \cdot d\right)}{\left(w \cdot h\right) \cdot \left(D \cdot D\right)} \cdot \frac{c0 \cdot \left(d \cdot d\right)}{\left(w \cdot h\right) \cdot \left(D \cdot D\right)} - M \cdot M}\right) \leq 0:\\ \;\;\;\;0.25 \cdot \frac{\left(M \cdot M\right) \cdot \left(h \cdot \left(D \cdot D\right)\right)}{d \cdot d}\\ \mathbf{elif}\;\frac{c0}{2 \cdot w} \cdot \left(\frac{c0 \cdot \left(d \cdot d\right)}{\left(w \cdot h\right) \cdot \left(D \cdot D\right)} + \sqrt{\frac{c0 \cdot \left(d \cdot d\right)}{\left(w \cdot h\right) \cdot \left(D \cdot D\right)} \cdot \frac{c0 \cdot \left(d \cdot d\right)}{\left(w \cdot h\right) \cdot \left(D \cdot D\right)} - M \cdot M}\right) \leq \infty:\\ \;\;\;\;\frac{c0}{2 \cdot w} \cdot \left(2 \cdot \frac{c0 \cdot \left(d \cdot d\right)}{w \cdot \left(h \cdot \left(D \cdot D\right)\right)}\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\log \left({1}^{\left(\frac{1}{c0 \cdot \left(d \cdot d\right)}\right)}\right)\\ \end{array}\]
\frac{c0}{2 \cdot w} \cdot \left(\frac{c0 \cdot \left(d \cdot d\right)}{\left(w \cdot h\right) \cdot \left(D \cdot D\right)} + \sqrt{\frac{c0 \cdot \left(d \cdot d\right)}{\left(w \cdot h\right) \cdot \left(D \cdot D\right)} \cdot \frac{c0 \cdot \left(d \cdot d\right)}{\left(w \cdot h\right) \cdot \left(D \cdot D\right)} - M \cdot M}\right)
↓
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;\frac{c0}{2 \cdot w} \cdot \left(\frac{c0 \cdot \left(d \cdot d\right)}{\left(w \cdot h\right) \cdot \left(D \cdot D\right)} + \sqrt{\frac{c0 \cdot \left(d \cdot d\right)}{\left(w \cdot h\right) \cdot \left(D \cdot D\right)} \cdot \frac{c0 \cdot \left(d \cdot d\right)}{\left(w \cdot h\right) \cdot \left(D \cdot D\right)} - M \cdot M}\right) \leq -3.95252516673 \cdot 10^{-323}:\\
\;\;\;\;\frac{c0}{2 \cdot w} \cdot \left(2 \cdot \frac{c0 \cdot \left(d \cdot d\right)}{w \cdot \left(h \cdot \left(D \cdot D\right)\right)}\right)\\

\mathbf{elif}\;\frac{c0}{2 \cdot w} \cdot \left(\frac{c0 \cdot \left(d \cdot d\right)}{\left(w \cdot h\right) \cdot \left(D \cdot D\right)} + \sqrt{\frac{c0 \cdot \left(d \cdot d\right)}{\left(w \cdot h\right) \cdot \left(D \cdot D\right)} \cdot \frac{c0 \cdot \left(d \cdot d\right)}{\left(w \cdot h\right) \cdot \left(D \cdot D\right)} - M \cdot M}\right) \leq 0:\\
\;\;\;\;0.25 \cdot \frac{\left(M \cdot M\right) \cdot \left(h \cdot \left(D \cdot D\right)\right)}{d \cdot d}\\

\mathbf{elif}\;\frac{c0}{2 \cdot w} \cdot \left(\frac{c0 \cdot \left(d \cdot d\right)}{\left(w \cdot h\right) \cdot \left(D \cdot D\right)} + \sqrt{\frac{c0 \cdot \left(d \cdot d\right)}{\left(w \cdot h\right) \cdot \left(D \cdot D\right)} \cdot \frac{c0 \cdot \left(d \cdot d\right)}{\left(w \cdot h\right) \cdot \left(D \cdot D\right)} - M \cdot M}\right) \leq \infty:\\
\;\;\;\;\frac{c0}{2 \cdot w} \cdot \left(2 \cdot \frac{c0 \cdot \left(d \cdot d\right)}{w \cdot \left(h \cdot \left(D \cdot D\right)\right)}\right)\\

\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;\log \left({1}^{\left(\frac{1}{c0 \cdot \left(d \cdot d\right)}\right)}\right)\\

\end{array}
(FPCore (c0 w h D d M)
 :precision binary64
 (*
  (/ c0 (* 2.0 w))
  (+
   (/ (* c0 (* d d)) (* (* w h) (* D D)))
   (sqrt
    (-
     (*
      (/ (* c0 (* d d)) (* (* w h) (* D D)))
      (/ (* c0 (* d d)) (* (* w h) (* D D))))
     (* M M))))))
↓
(FPCore (c0 w h D d M)
 :precision binary64
 (if (<=
      (*
       (/ c0 (* 2.0 w))
       (+
        (/ (* c0 (* d d)) (* (* w h) (* D D)))
        (sqrt
         (-
          (*
           (/ (* c0 (* d d)) (* (* w h) (* D D)))
           (/ (* c0 (* d d)) (* (* w h) (* D D))))
          (* M M)))))
      -3.95252516673e-323)
   (* (/ c0 (* 2.0 w)) (* 2.0 (/ (* c0 (* d d)) (* w (* h (* D D))))))
   (if (<=
        (*
         (/ c0 (* 2.0 w))
         (+
          (/ (* c0 (* d d)) (* (* w h) (* D D)))
          (sqrt
           (-
            (*
             (/ (* c0 (* d d)) (* (* w h) (* D D)))
             (/ (* c0 (* d d)) (* (* w h) (* D D))))
            (* M M)))))
        0.0)
     (* 0.25 (/ (* (* M M) (* h (* D D))) (* d d)))
     (if (<=
          (*
           (/ c0 (* 2.0 w))
           (+
            (/ (* c0 (* d d)) (* (* w h) (* D D)))
            (sqrt
             (-
              (*
               (/ (* c0 (* d d)) (* (* w h) (* D D)))
               (/ (* c0 (* d d)) (* (* w h) (* D D))))
              (* M M)))))
          INFINITY)
       (* (/ c0 (* 2.0 w)) (* 2.0 (/ (* c0 (* d d)) (* w (* h (* D D))))))
       (log (pow 1.0 (/ 1.0 (* c0 (* d d)))))))))
double code(double c0, double w, double h, double D, double d, double M) {
	return (c0 / (2.0 * w)) * (((c0 * (d * d)) / ((w * h) * (D * D))) + sqrt((((c0 * (d * d)) / ((w * h) * (D * D))) * ((c0 * (d * d)) / ((w * h) * (D * D)))) - (M * M)));
}
↓
double code(double c0, double w, double h, double D, double d, double M) {
	double tmp;
	if (((c0 / (2.0 * w)) * (((c0 * (d * d)) / ((w * h) * (D * D))) + sqrt((((c0 * (d * d)) / ((w * h) * (D * D))) * ((c0 * (d * d)) / ((w * h) * (D * D)))) - (M * M)))) <= -3.95252516673e-323) {
		tmp = (c0 / (2.0 * w)) * (2.0 * ((c0 * (d * d)) / (w * (h * (D * D)))));
	} else if (((c0 / (2.0 * w)) * (((c0 * (d * d)) / ((w * h) * (D * D))) + sqrt((((c0 * (d * d)) / ((w * h) * (D * D))) * ((c0 * (d * d)) / ((w * h) * (D * D)))) - (M * M)))) <= 0.0) {
		tmp = 0.25 * (((M * M) * (h * (D * D))) / (d * d));
	} else if (((c0 / (2.0 * w)) * (((c0 * (d * d)) / ((w * h) * (D * D))) + sqrt((((c0 * (d * d)) / ((w * h) * (D * D))) * ((c0 * (d * d)) / ((w * h) * (D * D)))) - (M * M)))) <= ((double) INFINITY)) {
		tmp = (c0 / (2.0 * w)) * (2.0 * ((c0 * (d * d)) / (w * (h * (D * D)))));
	} else {
		tmp = log(pow(1.0, (1.0 / (c0 * (d * d)))));
	}
	return tmp;
}

Error

Bits error versus c0

Bits error versus w

Bits error versus h

Bits error versus D

Bits error versus d

Bits error versus M

Try it out

Your Program's Arguments

Results

Enter valid numbers for all inputs

Derivation

  1. Split input into 3 regimes

  2. if (*.f64 (/.f64 c0 (*.f64 2 w)) (+.f64 (/.f64 (*.f64 c0 (*.f64 d d)) (*.f64 (*.f64 w h) (*.f64 D D))) (sqrt.f64 (-.f64 (*.f64 (/.f64 (*.f64 c0 (*.f64 d d)) (*.f64 (*.f64 w h) (*.f64 D D))) (/.f64 (*.f64 c0 (*.f64 d d)) (*.f64 (*.f64 w h) (*.f64 D D)))) (*.f64 M M))))) < -3.95253e-323 or -0.0 < (*.f64 (/.f64 c0 (*.f64 2 w)) (+.f64 (/.f64 (*.f64 c0 (*.f64 d d)) (*.f64 (*.f64 w h) (*.f64 D D))) (sqrt.f64 (-.f64 (*.f64 (/.f64 (*.f64 c0 (*.f64 d d)) (*.f64 (*.f64 w h) (*.f64 D D))) (/.f64 (*.f64 c0 (*.f64 d d)) (*.f64 (*.f64 w h) (*.f64 D D)))) (*.f64 M M))))) < +inf.0

    1. Initial program 46.2

      \[\frac{c0}{2 \cdot w} \cdot \left(\frac{c0 \cdot \left(d \cdot d\right)}{\left(w \cdot h\right) \cdot \left(D \cdot D\right)} + \sqrt{\frac{c0 \cdot \left(d \cdot d\right)}{\left(w \cdot h\right) \cdot \left(D \cdot D\right)} \cdot \frac{c0 \cdot \left(d \cdot d\right)}{\left(w \cdot h\right) \cdot \left(D \cdot D\right)} - M \cdot M}\right)\]

    2. Taylor expanded around inf 41.8

      \[\leadsto \frac{c0}{2 \cdot w} \cdot \color{blue}{\left(2 \cdot \frac{{d}^{2} \cdot c0}{w \cdot \left({D}^{2} \cdot h\right)}\right)}\]

    3. Simplified41.8

      \[\leadsto \frac{c0}{2 \cdot w} \cdot \color{blue}{\left(2 \cdot \frac{\left(d \cdot d\right) \cdot c0}{w \cdot \left(\left(D \cdot D\right) \cdot h\right)}\right)}\]

    if -3.95253e-323 < (*.f64 (/.f64 c0 (*.f64 2 w)) (+.f64 (/.f64 (*.f64 c0 (*.f64 d d)) (*.f64 (*.f64 w h) (*.f64 D D))) (sqrt.f64 (-.f64 (*.f64 (/.f64 (*.f64 c0 (*.f64 d d)) (*.f64 (*.f64 w h) (*.f64 D D))) (/.f64 (*.f64 c0 (*.f64 d d)) (*.f64 (*.f64 w h) (*.f64 D D)))) (*.f64 M M))))) < -0.0

    1. Initial program 29.0

      \[\frac{c0}{2 \cdot w} \cdot \left(\frac{c0 \cdot \left(d \cdot d\right)}{\left(w \cdot h\right) \cdot \left(D \cdot D\right)} + \sqrt{\frac{c0 \cdot \left(d \cdot d\right)}{\left(w \cdot h\right) \cdot \left(D \cdot D\right)} \cdot \frac{c0 \cdot \left(d \cdot d\right)}{\left(w \cdot h\right) \cdot \left(D \cdot D\right)} - M \cdot M}\right)\]

    2. Taylor expanded around -inf 27.0

      \[\leadsto \frac{c0}{2 \cdot w} \cdot \color{blue}{\left(0.5 \cdot \frac{w \cdot \left({M}^{2} \cdot \left({D}^{2} \cdot h\right)\right)}{c0 \cdot {d}^{2}}\right)}\]

    3. Simplified28.5

      \[\leadsto \frac{c0}{2 \cdot w} \cdot \color{blue}{\left(0.5 \cdot \frac{\left(M \cdot M\right) \cdot \left(w \cdot \left(\left(D \cdot D\right) \cdot h\right)\right)}{\left(d \cdot d\right) \cdot c0}\right)}\]

    4. Taylor expanded around 0 23.3

      \[\leadsto \color{blue}{0.25 \cdot \frac{{M}^{2} \cdot \left({D}^{2} \cdot h\right)}{{d}^{2}}}\]

    5. Simplified23.3

      \[\leadsto \color{blue}{0.25 \cdot \frac{\left(M \cdot M\right) \cdot \left(\left(D \cdot D\right) \cdot h\right)}{d \cdot d}}\]

    if +inf.0 < (*.f64 (/.f64 c0 (*.f64 2 w)) (+.f64 (/.f64 (*.f64 c0 (*.f64 d d)) (*.f64 (*.f64 w h) (*.f64 D D))) (sqrt.f64 (-.f64 (*.f64 (/.f64 (*.f64 c0 (*.f64 d d)) (*.f64 (*.f64 w h) (*.f64 D D))) (/.f64 (*.f64 c0 (*.f64 d d)) (*.f64 (*.f64 w h) (*.f64 D D)))) (*.f64 M M)))))

    1. Initial program 64.0

      \[\frac{c0}{2 \cdot w} \cdot \left(\frac{c0 \cdot \left(d \cdot d\right)}{\left(w \cdot h\right) \cdot \left(D \cdot D\right)} + \sqrt{\frac{c0 \cdot \left(d \cdot d\right)}{\left(w \cdot h\right) \cdot \left(D \cdot D\right)} \cdot \frac{c0 \cdot \left(d \cdot d\right)}{\left(w \cdot h\right) \cdot \left(D \cdot D\right)} - M \cdot M}\right)\]

    2. Taylor expanded around -inf 40.5

      \[\leadsto \frac{c0}{2 \cdot w} \cdot \color{blue}{\left(0.5 \cdot \frac{w \cdot \left({M}^{2} \cdot \left({D}^{2} \cdot h\right)\right)}{c0 \cdot {d}^{2}}\right)}\]

    3. Simplified41.3

      \[\leadsto \frac{c0}{2 \cdot w} \cdot \color{blue}{\left(0.5 \cdot \frac{\left(M \cdot M\right) \cdot \left(w \cdot \left(\left(D \cdot D\right) \cdot h\right)\right)}{\left(d \cdot d\right) \cdot c0}\right)}\]
    4. Using strategy rm

    5. Applied add-log-exp_binary6441.6

      \[\leadsto \color{blue}{\log \left(e^{\frac{c0}{2 \cdot w} \cdot \left(0.5 \cdot \frac{\left(M \cdot M\right) \cdot \left(w \cdot \left(\left(D \cdot D\right) \cdot h\right)\right)}{\left(d \cdot d\right) \cdot c0}\right)}\right)}\]

    6. Simplified32.8

      \[\leadsto \log \color{blue}{\left({\left(e^{\frac{c0}{w} \cdot 0.25}\right)}^{\left(\frac{w \cdot \left(\left(M \cdot M\right) \cdot \left(\left(D \cdot D\right) \cdot h\right)\right)}{c0 \cdot \left(d \cdot d\right)}\right)}\right)}\]
    7. Using strategy rm

    8. Applied div-inv_binary6432.8

      \[\leadsto \log \left({\left(e^{\frac{c0}{w} \cdot 0.25}\right)}^{\color{blue}{\left(\left(w \cdot \left(\left(M \cdot M\right) \cdot \left(\left(D \cdot D\right) \cdot h\right)\right)\right) \cdot \frac{1}{c0 \cdot \left(d \cdot d\right)}\right)}}\right)\]

    9. Applied pow-unpow_binary6428.4

      \[\leadsto \log \color{blue}{\left({\left({\left(e^{\frac{c0}{w} \cdot 0.25}\right)}^{\left(w \cdot \left(\left(M \cdot M\right) \cdot \left(\left(D \cdot D\right) \cdot h\right)\right)\right)}\right)}^{\left(\frac{1}{c0 \cdot \left(d \cdot d\right)}\right)}\right)}\]

    10. Simplified28.4

      \[\leadsto \log \left({\color{blue}{\left({\left(e^{0.25 \cdot \frac{c0}{w}}\right)}^{\left(\left(\left(M \cdot M\right) \cdot \left(\left(D \cdot D\right) \cdot h\right)\right) \cdot w\right)}\right)}}^{\left(\frac{1}{c0 \cdot \left(d \cdot d\right)}\right)}\right)\]

    11. Taylor expanded around 0 28.0

      \[\leadsto \log \left({\color{blue}{1}}^{\left(\frac{1}{c0 \cdot \left(d \cdot d\right)}\right)}\right)\]
  3. Recombined 3 regimes into one program.

  4. Final simplification29.4

    \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;\frac{c0}{2 \cdot w} \cdot \left(\frac{c0 \cdot \left(d \cdot d\right)}{\left(w \cdot h\right) \cdot \left(D \cdot D\right)} + \sqrt{\frac{c0 \cdot \left(d \cdot d\right)}{\left(w \cdot h\right) \cdot \left(D \cdot D\right)} \cdot \frac{c0 \cdot \left(d \cdot d\right)}{\left(w \cdot h\right) \cdot \left(D \cdot D\right)} - M \cdot M}\right) \leq -3.95252516673 \cdot 10^{-323}:\\ \;\;\;\;\frac{c0}{2 \cdot w} \cdot \left(2 \cdot \frac{c0 \cdot \left(d \cdot d\right)}{w \cdot \left(h \cdot \left(D \cdot D\right)\right)}\right)\\ \mathbf{elif}\;\frac{c0}{2 \cdot w} \cdot \left(\frac{c0 \cdot \left(d \cdot d\right)}{\left(w \cdot h\right) \cdot \left(D \cdot D\right)} + \sqrt{\frac{c0 \cdot \left(d \cdot d\right)}{\left(w \cdot h\right) \cdot \left(D \cdot D\right)} \cdot \frac{c0 \cdot \left(d \cdot d\right)}{\left(w \cdot h\right) \cdot \left(D \cdot D\right)} - M \cdot M}\right) \leq 0:\\ \;\;\;\;0.25 \cdot \frac{\left(M \cdot M\right) \cdot \left(h \cdot \left(D \cdot D\right)\right)}{d \cdot d}\\ \mathbf{elif}\;\frac{c0}{2 \cdot w} \cdot \left(\frac{c0 \cdot \left(d \cdot d\right)}{\left(w \cdot h\right) \cdot \left(D \cdot D\right)} + \sqrt{\frac{c0 \cdot \left(d \cdot d\right)}{\left(w \cdot h\right) \cdot \left(D \cdot D\right)} \cdot \frac{c0 \cdot \left(d \cdot d\right)}{\left(w \cdot h\right) \cdot \left(D \cdot D\right)} - M \cdot M}\right) \leq \infty:\\ \;\;\;\;\frac{c0}{2 \cdot w} \cdot \left(2 \cdot \frac{c0 \cdot \left(d \cdot d\right)}{w \cdot \left(h \cdot \left(D \cdot D\right)\right)}\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\log \left({1}^{\left(\frac{1}{c0 \cdot \left(d \cdot d\right)}\right)}\right)\\ \end{array}\]

Reproduce

herbie shell --seed 2021175 
(FPCore (c0 w h D d M)
  :name "Henrywood and Agarwal, Equation (13)"
  :precision binary64
  (* (/ c0 (* 2.0 w)) (+ (/ (* c0 (* d d)) (* (* w h) (* D D))) (sqrt (- (* (/ (* c0 (* d d)) (* (* w h) (* D D))) (/ (* c0 (* d d)) (* (* w h) (* D D)))) (* M M))))))