Average Error: 20.3 → 14.9
Time: 20.9s
Precision: binary64
Cost: 48712
\[\left(2 \cdot \sqrt{x}\right) \cdot \cos \left(y - \frac{z \cdot t}{3}\right) - \frac{a}{b \cdot 3} \]
\[\begin{array}{l} t_1 := \sqrt{x} \cdot \left(2 \cdot \cos y\right)\\ t_2 := y + z \cdot \left(t \cdot -0.3333333333333333\right)\\ t_3 := y - \frac{z \cdot t}{3}\\ t_4 := \mathsf{fma}\left(t \cdot -0.3333333333333333, z, z \cdot \left(t \cdot 0.3333333333333333\right)\right)\\ \mathbf{if}\;t_3 \leq -2 \cdot 10^{+251}:\\ \;\;\;\;t_1 - \frac{1}{b} \cdot \frac{a}{3}\\ \mathbf{elif}\;t_3 \leq 5 \cdot 10^{+249}:\\ \;\;\;\;\left(\sqrt{x} \cdot 2\right) \cdot \left(\cos t_2 \cdot \cos t_4 - \sin t_2 \cdot \sin t_4\right) - \frac{a}{3 \cdot b}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;t_1 - {\left(\frac{3}{\frac{a}{b}}\right)}^{-1}\\ \end{array} \]
(FPCore (x y z t a b)
 :precision binary64
 (- (* (* 2.0 (sqrt x)) (cos (- y (/ (* z t) 3.0)))) (/ a (* b 3.0))))
(FPCore (x y z t a b)
 :precision binary64
 (let* ((t_1 (* (sqrt x) (* 2.0 (cos y))))
        (t_2 (+ y (* z (* t -0.3333333333333333))))
        (t_3 (- y (/ (* z t) 3.0)))
        (t_4 (fma (* t -0.3333333333333333) z (* z (* t 0.3333333333333333)))))
   (if (<= t_3 -2e+251)
     (- t_1 (* (/ 1.0 b) (/ a 3.0)))
     (if (<= t_3 5e+249)
       (-
        (*
         (* (sqrt x) 2.0)
         (- (* (cos t_2) (cos t_4)) (* (sin t_2) (sin t_4))))
        (/ a (* 3.0 b)))
       (- t_1 (pow (/ 3.0 (/ a b)) -1.0))))))
double code(double x, double y, double z, double t, double a, double b) {
	return ((2.0 * sqrt(x)) * cos((y - ((z * t) / 3.0)))) - (a / (b * 3.0));
}
double code(double x, double y, double z, double t, double a, double b) {
	double t_1 = sqrt(x) * (2.0 * cos(y));
	double t_2 = y + (z * (t * -0.3333333333333333));
	double t_3 = y - ((z * t) / 3.0);
	double t_4 = fma((t * -0.3333333333333333), z, (z * (t * 0.3333333333333333)));
	double tmp;
	if (t_3 <= -2e+251) {
		tmp = t_1 - ((1.0 / b) * (a / 3.0));
	} else if (t_3 <= 5e+249) {
		tmp = ((sqrt(x) * 2.0) * ((cos(t_2) * cos(t_4)) - (sin(t_2) * sin(t_4)))) - (a / (3.0 * b));
	} else {
		tmp = t_1 - pow((3.0 / (a / b)), -1.0);
	}
	return tmp;
}
function code(x, y, z, t, a, b)
	return Float64(Float64(Float64(2.0 * sqrt(x)) * cos(Float64(y - Float64(Float64(z * t) / 3.0)))) - Float64(a / Float64(b * 3.0)))
end
function code(x, y, z, t, a, b)
	t_1 = Float64(sqrt(x) * Float64(2.0 * cos(y)))
	t_2 = Float64(y + Float64(z * Float64(t * -0.3333333333333333)))
	t_3 = Float64(y - Float64(Float64(z * t) / 3.0))
	t_4 = fma(Float64(t * -0.3333333333333333), z, Float64(z * Float64(t * 0.3333333333333333)))
	tmp = 0.0
	if (t_3 <= -2e+251)
		tmp = Float64(t_1 - Float64(Float64(1.0 / b) * Float64(a / 3.0)));
	elseif (t_3 <= 5e+249)
		tmp = Float64(Float64(Float64(sqrt(x) * 2.0) * Float64(Float64(cos(t_2) * cos(t_4)) - Float64(sin(t_2) * sin(t_4)))) - Float64(a / Float64(3.0 * b)));
	else
		tmp = Float64(t_1 - (Float64(3.0 / Float64(a / b)) ^ -1.0));
	end
	return tmp
end
code[x_, y_, z_, t_, a_, b_] := N[(N[(N[(2.0 * N[Sqrt[x], $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * N[Cos[N[(y - N[(N[(z * t), $MachinePrecision] / 3.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision] - N[(a / N[(b * 3.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
code[x_, y_, z_, t_, a_, b_] := Block[{t$95$1 = N[(N[Sqrt[x], $MachinePrecision] * N[(2.0 * N[Cos[y], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, Block[{t$95$2 = N[(y + N[(z * N[(t * -0.3333333333333333), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, Block[{t$95$3 = N[(y - N[(N[(z * t), $MachinePrecision] / 3.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, Block[{t$95$4 = N[(N[(t * -0.3333333333333333), $MachinePrecision] * z + N[(z * N[(t * 0.3333333333333333), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, If[LessEqual[t$95$3, -2e+251], N[(t$95$1 - N[(N[(1.0 / b), $MachinePrecision] * N[(a / 3.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[t$95$3, 5e+249], N[(N[(N[(N[Sqrt[x], $MachinePrecision] * 2.0), $MachinePrecision] * N[(N[(N[Cos[t$95$2], $MachinePrecision] * N[Cos[t$95$4], $MachinePrecision]), $MachinePrecision] - N[(N[Sin[t$95$2], $MachinePrecision] * N[Sin[t$95$4], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] - N[(a / N[(3.0 * b), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(t$95$1 - N[Power[N[(3.0 / N[(a / b), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], -1.0], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]]]]]]
\left(2 \cdot \sqrt{x}\right) \cdot \cos \left(y - \frac{z \cdot t}{3}\right) - \frac{a}{b \cdot 3}
\begin{array}{l}
t_1 := \sqrt{x} \cdot \left(2 \cdot \cos y\right)\\
t_2 := y + z \cdot \left(t \cdot -0.3333333333333333\right)\\
t_3 := y - \frac{z \cdot t}{3}\\
t_4 := \mathsf{fma}\left(t \cdot -0.3333333333333333, z, z \cdot \left(t \cdot 0.3333333333333333\right)\right)\\
\mathbf{if}\;t_3 \leq -2 \cdot 10^{+251}:\\
\;\;\;\;t_1 - \frac{1}{b} \cdot \frac{a}{3}\\

\mathbf{elif}\;t_3 \leq 5 \cdot 10^{+249}:\\
\;\;\;\;\left(\sqrt{x} \cdot 2\right) \cdot \left(\cos t_2 \cdot \cos t_4 - \sin t_2 \cdot \sin t_4\right) - \frac{a}{3 \cdot b}\\

\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;t_1 - {\left(\frac{3}{\frac{a}{b}}\right)}^{-1}\\


\end{array}

Error

Target

Original20.3
Target18.4
Herbie14.9
\[\begin{array}{l} \mathbf{if}\;z < -1.3793337487235141 \cdot 10^{+129}:\\ \;\;\;\;\left(2 \cdot \sqrt{x}\right) \cdot \cos \left(\frac{1}{y} - \frac{\frac{0.3333333333333333}{z}}{t}\right) - \frac{\frac{a}{3}}{b}\\ \mathbf{elif}\;z < 3.516290613555987 \cdot 10^{+106}:\\ \;\;\;\;\left(\sqrt{x} \cdot 2\right) \cdot \cos \left(y - \frac{t}{3} \cdot z\right) - \frac{\frac{a}{3}}{b}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\cos \left(y - \frac{\frac{0.3333333333333333}{z}}{t}\right) \cdot \left(2 \cdot \sqrt{x}\right) - \frac{\frac{a}{b}}{3}\\ \end{array} \]

Derivation

  1. Split input into 3 regimes
  2. if (-.f64 y (/.f64 (*.f64 z t) 3)) < -2.0000000000000001e251

    1. Initial program 42.9

      \[\left(2 \cdot \sqrt{x}\right) \cdot \cos \left(y - \frac{z \cdot t}{3}\right) - \frac{a}{b \cdot 3} \]
    2. Taylor expanded in z around 0 27.9

      \[\leadsto \color{blue}{2 \cdot \left(\cos y \cdot \sqrt{x}\right)} - \frac{a}{b \cdot 3} \]
    3. Simplified27.9

      \[\leadsto \color{blue}{\sqrt{x} \cdot \left(2 \cdot \cos y\right)} - \frac{a}{b \cdot 3} \]
    4. Applied egg-rr28.0

      \[\leadsto \sqrt{x} \cdot \left(2 \cdot \cos y\right) - \color{blue}{\frac{1}{b} \cdot \frac{a}{3}} \]

    if -2.0000000000000001e251 < (-.f64 y (/.f64 (*.f64 z t) 3)) < 4.9999999999999996e249

    1. Initial program 12.9

      \[\left(2 \cdot \sqrt{x}\right) \cdot \cos \left(y - \frac{z \cdot t}{3}\right) - \frac{a}{b \cdot 3} \]
    2. Applied egg-rr34.5

      \[\leadsto \left(2 \cdot \sqrt{x}\right) \cdot \cos \left(y - \color{blue}{e^{\log \left(z \cdot \left(t \cdot 0.3333333333333333\right)\right)}}\right) - \frac{a}{b \cdot 3} \]
    3. Applied egg-rr19.8

      \[\leadsto \left(2 \cdot \sqrt{x}\right) \cdot \cos \left(y - \color{blue}{\left(z \cdot \sqrt[3]{0.1111111111111111 \cdot \left(t \cdot t\right)}\right) \cdot \sqrt[3]{t \cdot 0.3333333333333333}}\right) - \frac{a}{b \cdot 3} \]
    4. Applied egg-rr10.8

      \[\leadsto \left(2 \cdot \sqrt{x}\right) \cdot \color{blue}{\left(\cos \left(y - z \cdot \left(t \cdot 0.3333333333333333\right)\right) \cdot \cos \left(\mathsf{fma}\left(-t \cdot 0.3333333333333333, z, z \cdot \left(t \cdot 0.3333333333333333\right)\right)\right) - \sin \left(y - z \cdot \left(t \cdot 0.3333333333333333\right)\right) \cdot \sin \left(\mathsf{fma}\left(-t \cdot 0.3333333333333333, z, z \cdot \left(t \cdot 0.3333333333333333\right)\right)\right)\right)} - \frac{a}{b \cdot 3} \]

    if 4.9999999999999996e249 < (-.f64 y (/.f64 (*.f64 z t) 3))

    1. Initial program 42.9

      \[\left(2 \cdot \sqrt{x}\right) \cdot \cos \left(y - \frac{z \cdot t}{3}\right) - \frac{a}{b \cdot 3} \]
    2. Taylor expanded in z around 0 26.8

      \[\leadsto \color{blue}{2 \cdot \left(\cos y \cdot \sqrt{x}\right)} - \frac{a}{b \cdot 3} \]
    3. Simplified26.8

      \[\leadsto \color{blue}{\sqrt{x} \cdot \left(2 \cdot \cos y\right)} - \frac{a}{b \cdot 3} \]
    4. Applied egg-rr26.9

      \[\leadsto \sqrt{x} \cdot \left(2 \cdot \cos y\right) - \color{blue}{{\left(\frac{3}{\frac{a}{b}}\right)}^{-1}} \]
  3. Recombined 3 regimes into one program.
  4. Final simplification14.9

    \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;y - \frac{z \cdot t}{3} \leq -2 \cdot 10^{+251}:\\ \;\;\;\;\sqrt{x} \cdot \left(2 \cdot \cos y\right) - \frac{1}{b} \cdot \frac{a}{3}\\ \mathbf{elif}\;y - \frac{z \cdot t}{3} \leq 5 \cdot 10^{+249}:\\ \;\;\;\;\left(\sqrt{x} \cdot 2\right) \cdot \left(\cos \left(y + z \cdot \left(t \cdot -0.3333333333333333\right)\right) \cdot \cos \left(\mathsf{fma}\left(t \cdot -0.3333333333333333, z, z \cdot \left(t \cdot 0.3333333333333333\right)\right)\right) - \sin \left(y + z \cdot \left(t \cdot -0.3333333333333333\right)\right) \cdot \sin \left(\mathsf{fma}\left(t \cdot -0.3333333333333333, z, z \cdot \left(t \cdot 0.3333333333333333\right)\right)\right)\right) - \frac{a}{3 \cdot b}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\sqrt{x} \cdot \left(2 \cdot \cos y\right) - {\left(\frac{3}{\frac{a}{b}}\right)}^{-1}\\ \end{array} \]

Alternatives

Alternative 1
Error20.0
Cost13896
\[\begin{array}{l} t_1 := \frac{a}{3 \cdot b}\\ t_2 := \sqrt{x} \cdot 2\\ \mathbf{if}\;t_1 \leq -1 \cdot 10^{-72}:\\ \;\;\;\;t_2 - \frac{1}{b} \cdot \frac{a}{3}\\ \mathbf{elif}\;t_1 \leq 5 \cdot 10^{-117}:\\ \;\;\;\;2 \cdot \left(\sqrt{x} \cdot \cos y\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;t_2 - t_1\\ \end{array} \]
Alternative 2
Error16.8
Cost13504
\[\sqrt{x} \cdot \left(2 \cdot \cos y\right) - \frac{a}{3 \cdot b} \]
Alternative 3
Error24.6
Cost6976
\[\sqrt{x} \cdot 2 - \frac{a}{3 \cdot b} \]
Alternative 4
Error35.6
Cost320
\[\frac{a}{b \cdot -3} \]

Error

Reproduce

herbie shell --seed 2022217 
(FPCore (x y z t a b)
  :name "Diagrams.Solve.Polynomial:cubForm  from diagrams-solve-0.1, K"
  :precision binary64

  :herbie-target
  (if (< z -1.3793337487235141e+129) (- (* (* 2.0 (sqrt x)) (cos (- (/ 1.0 y) (/ (/ 0.3333333333333333 z) t)))) (/ (/ a 3.0) b)) (if (< z 3.516290613555987e+106) (- (* (* (sqrt x) 2.0) (cos (- y (* (/ t 3.0) z)))) (/ (/ a 3.0) b)) (- (* (cos (- y (/ (/ 0.3333333333333333 z) t))) (* 2.0 (sqrt x))) (/ (/ a b) 3.0))))

  (- (* (* 2.0 (sqrt x)) (cos (- y (/ (* z t) 3.0)))) (/ a (* b 3.0))))