Average Error: 19.9 → 0.2
Time: 5.4s
Precision: binary64
\[x + \frac{y \cdot \left(\left(z \cdot 0.0692910599291889 + 0.4917317610505968\right) \cdot z + 0.279195317918525\right)}{\left(z + 6.012459259764103\right) \cdot z + 3.350343815022304} \]
\[\begin{array}{l} t_0 := \mathsf{fma}\left(0.0692910599291889, y, x\right) + \frac{y}{z} \cdot \left(0.07512208616047561 + \frac{-0.4046220386999212}{z}\right)\\ t_1 := \mathsf{fma}\left(z, z + 6.012459259764103, 3.350343815022304\right)\\ \mathbf{if}\;z \leq -14193016526032128000:\\ \;\;\;\;t_0\\ \mathbf{elif}\;z \leq 2092713.5458700638:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(y, \frac{1}{\sqrt[3]{{t_1}^{2}}} \cdot \frac{\mathsf{fma}\left(z, \mathsf{fma}\left(z, 0.0692910599291889, 0.4917317610505968\right), 0.279195317918525\right)}{\sqrt[3]{t_1}}, x\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;t_0\\ \end{array} \]
(FPCore (x y z)
 :precision binary64
 (+
  x
  (/
   (*
    y
    (+
     (* (+ (* z 0.0692910599291889) 0.4917317610505968) z)
     0.279195317918525))
   (+ (* (+ z 6.012459259764103) z) 3.350343815022304))))
(FPCore (x y z)
 :precision binary64
 (let* ((t_0
         (+
          (fma 0.0692910599291889 y x)
          (* (/ y z) (+ 0.07512208616047561 (/ -0.4046220386999212 z)))))
        (t_1 (fma z (+ z 6.012459259764103) 3.350343815022304)))
   (if (<= z -14193016526032128000.0)
     t_0
     (if (<= z 2092713.5458700638)
       (fma
        y
        (*
         (/ 1.0 (cbrt (pow t_1 2.0)))
         (/
          (fma
           z
           (fma z 0.0692910599291889 0.4917317610505968)
           0.279195317918525)
          (cbrt t_1)))
        x)
       t_0))))
double code(double x, double y, double z) {
	return x + ((y * ((((z * 0.0692910599291889) + 0.4917317610505968) * z) + 0.279195317918525)) / (((z + 6.012459259764103) * z) + 3.350343815022304));
}
double code(double x, double y, double z) {
	double t_0 = fma(0.0692910599291889, y, x) + ((y / z) * (0.07512208616047561 + (-0.4046220386999212 / z)));
	double t_1 = fma(z, (z + 6.012459259764103), 3.350343815022304);
	double tmp;
	if (z <= -14193016526032128000.0) {
		tmp = t_0;
	} else if (z <= 2092713.5458700638) {
		tmp = fma(y, ((1.0 / cbrt(pow(t_1, 2.0))) * (fma(z, fma(z, 0.0692910599291889, 0.4917317610505968), 0.279195317918525) / cbrt(t_1))), x);
	} else {
		tmp = t_0;
	}
	return tmp;
}
function code(x, y, z)
	return Float64(x + Float64(Float64(y * Float64(Float64(Float64(Float64(z * 0.0692910599291889) + 0.4917317610505968) * z) + 0.279195317918525)) / Float64(Float64(Float64(z + 6.012459259764103) * z) + 3.350343815022304)))
end
function code(x, y, z)
	t_0 = Float64(fma(0.0692910599291889, y, x) + Float64(Float64(y / z) * Float64(0.07512208616047561 + Float64(-0.4046220386999212 / z))))
	t_1 = fma(z, Float64(z + 6.012459259764103), 3.350343815022304)
	tmp = 0.0
	if (z <= -14193016526032128000.0)
		tmp = t_0;
	elseif (z <= 2092713.5458700638)
		tmp = fma(y, Float64(Float64(1.0 / cbrt((t_1 ^ 2.0))) * Float64(fma(z, fma(z, 0.0692910599291889, 0.4917317610505968), 0.279195317918525) / cbrt(t_1))), x);
	else
		tmp = t_0;
	end
	return tmp
end
code[x_, y_, z_] := N[(x + N[(N[(y * N[(N[(N[(N[(z * 0.0692910599291889), $MachinePrecision] + 0.4917317610505968), $MachinePrecision] * z), $MachinePrecision] + 0.279195317918525), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] / N[(N[(N[(z + 6.012459259764103), $MachinePrecision] * z), $MachinePrecision] + 3.350343815022304), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
code[x_, y_, z_] := Block[{t$95$0 = N[(N[(0.0692910599291889 * y + x), $MachinePrecision] + N[(N[(y / z), $MachinePrecision] * N[(0.07512208616047561 + N[(-0.4046220386999212 / z), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, Block[{t$95$1 = N[(z * N[(z + 6.012459259764103), $MachinePrecision] + 3.350343815022304), $MachinePrecision]}, If[LessEqual[z, -14193016526032128000.0], t$95$0, If[LessEqual[z, 2092713.5458700638], N[(y * N[(N[(1.0 / N[Power[N[Power[t$95$1, 2.0], $MachinePrecision], 1/3], $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * N[(N[(z * N[(z * 0.0692910599291889 + 0.4917317610505968), $MachinePrecision] + 0.279195317918525), $MachinePrecision] / N[Power[t$95$1, 1/3], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] + x), $MachinePrecision], t$95$0]]]]
x + \frac{y \cdot \left(\left(z \cdot 0.0692910599291889 + 0.4917317610505968\right) \cdot z + 0.279195317918525\right)}{\left(z + 6.012459259764103\right) \cdot z + 3.350343815022304}
\begin{array}{l}
t_0 := \mathsf{fma}\left(0.0692910599291889, y, x\right) + \frac{y}{z} \cdot \left(0.07512208616047561 + \frac{-0.4046220386999212}{z}\right)\\
t_1 := \mathsf{fma}\left(z, z + 6.012459259764103, 3.350343815022304\right)\\
\mathbf{if}\;z \leq -14193016526032128000:\\
\;\;\;\;t_0\\

\mathbf{elif}\;z \leq 2092713.5458700638:\\
\;\;\;\;\mathsf{fma}\left(y, \frac{1}{\sqrt[3]{{t_1}^{2}}} \cdot \frac{\mathsf{fma}\left(z, \mathsf{fma}\left(z, 0.0692910599291889, 0.4917317610505968\right), 0.279195317918525\right)}{\sqrt[3]{t_1}}, x\right)\\

\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;t_0\\


\end{array}

Error

Bits error versus x

Bits error versus y

Bits error versus z

Target

Original19.9
Target0.4
Herbie0.2
\[\begin{array}{l} \mathbf{if}\;z < -8120153.652456675:\\ \;\;\;\;\left(\frac{0.07512208616047561}{z} + 0.0692910599291889\right) \cdot y - \left(\frac{0.40462203869992125 \cdot y}{z \cdot z} - x\right)\\ \mathbf{elif}\;z < 6.576118972787377 \cdot 10^{+20}:\\ \;\;\;\;x + \left(y \cdot \left(\left(z \cdot 0.0692910599291889 + 0.4917317610505968\right) \cdot z + 0.279195317918525\right)\right) \cdot \frac{1}{\left(z + 6.012459259764103\right) \cdot z + 3.350343815022304}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\left(\frac{0.07512208616047561}{z} + 0.0692910599291889\right) \cdot y - \left(\frac{0.40462203869992125 \cdot y}{z \cdot z} - x\right)\\ \end{array} \]

Derivation

  1. Split input into 2 regimes
  2. if z < -14193016526032128000 or 2092713.5458700638 < z

    1. Initial program 42.1

      \[x + \frac{y \cdot \left(\left(z \cdot 0.0692910599291889 + 0.4917317610505968\right) \cdot z + 0.279195317918525\right)}{\left(z + 6.012459259764103\right) \cdot z + 3.350343815022304} \]
    2. Simplified33.7

      \[\leadsto \color{blue}{\mathsf{fma}\left(y, \frac{\mathsf{fma}\left(z, \mathsf{fma}\left(z, 0.0692910599291889, 0.4917317610505968\right), 0.279195317918525\right)}{\mathsf{fma}\left(z, z + 6.012459259764103, 3.350343815022304\right)}, x\right)} \]
    3. Taylor expanded in z around inf 0.3

      \[\leadsto \color{blue}{\left(0.07512208616047561 \cdot \frac{y}{z} + \left(0.0692910599291889 \cdot y + x\right)\right) - 0.4046220386999212 \cdot \frac{y}{{z}^{2}}} \]
    4. Simplified0.3

      \[\leadsto \color{blue}{\mathsf{fma}\left(0.0692910599291889, y, x\right) + \frac{y}{z} \cdot \left(0.07512208616047561 - \frac{0.4046220386999212}{z}\right)} \]

    if -14193016526032128000 < z < 2092713.5458700638

    1. Initial program 0.3

      \[x + \frac{y \cdot \left(\left(z \cdot 0.0692910599291889 + 0.4917317610505968\right) \cdot z + 0.279195317918525\right)}{\left(z + 6.012459259764103\right) \cdot z + 3.350343815022304} \]
    2. Simplified0.1

      \[\leadsto \color{blue}{\mathsf{fma}\left(y, \frac{\mathsf{fma}\left(z, \mathsf{fma}\left(z, 0.0692910599291889, 0.4917317610505968\right), 0.279195317918525\right)}{\mathsf{fma}\left(z, z + 6.012459259764103, 3.350343815022304\right)}, x\right)} \]
    3. Applied egg-rr0.1

      \[\leadsto \mathsf{fma}\left(y, \color{blue}{\frac{1}{\sqrt[3]{{\left(\mathsf{fma}\left(z, z + 6.012459259764103, 3.350343815022304\right)\right)}^{2}}} \cdot \frac{\mathsf{fma}\left(z, \mathsf{fma}\left(z, 0.0692910599291889, 0.4917317610505968\right), 0.279195317918525\right)}{\sqrt[3]{\mathsf{fma}\left(z, z + 6.012459259764103, 3.350343815022304\right)}}}, x\right) \]
  3. Recombined 2 regimes into one program.
  4. Final simplification0.2

    \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;z \leq -14193016526032128000:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(0.0692910599291889, y, x\right) + \frac{y}{z} \cdot \left(0.07512208616047561 + \frac{-0.4046220386999212}{z}\right)\\ \mathbf{elif}\;z \leq 2092713.5458700638:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(y, \frac{1}{\sqrt[3]{{\left(\mathsf{fma}\left(z, z + 6.012459259764103, 3.350343815022304\right)\right)}^{2}}} \cdot \frac{\mathsf{fma}\left(z, \mathsf{fma}\left(z, 0.0692910599291889, 0.4917317610505968\right), 0.279195317918525\right)}{\sqrt[3]{\mathsf{fma}\left(z, z + 6.012459259764103, 3.350343815022304\right)}}, x\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(0.0692910599291889, y, x\right) + \frac{y}{z} \cdot \left(0.07512208616047561 + \frac{-0.4046220386999212}{z}\right)\\ \end{array} \]

Reproduce

herbie shell --seed 2022150 
(FPCore (x y z)
  :name "Numeric.SpecFunctions:logGamma from math-functions-0.1.5.2, B"
  :precision binary64

  :herbie-target
  (if (< z -8120153.652456675) (- (* (+ (/ 0.07512208616047561 z) 0.0692910599291889) y) (- (/ (* 0.40462203869992125 y) (* z z)) x)) (if (< z 6.576118972787377e+20) (+ x (* (* y (+ (* (+ (* z 0.0692910599291889) 0.4917317610505968) z) 0.279195317918525)) (/ 1.0 (+ (* (+ z 6.012459259764103) z) 3.350343815022304)))) (- (* (+ (/ 0.07512208616047561 z) 0.0692910599291889) y) (- (/ (* 0.40462203869992125 y) (* z z)) x))))

  (+ x (/ (* y (+ (* (+ (* z 0.0692910599291889) 0.4917317610505968) z) 0.279195317918525)) (+ (* (+ z 6.012459259764103) z) 3.350343815022304))))