
(FPCore (x) :precision binary64 (let* ((t_0 (exp (- x)))) (/ (- (exp x) t_0) (+ (exp x) t_0))))
double code(double x) {
double t_0 = exp(-x);
return (exp(x) - t_0) / (exp(x) + t_0);
}
real(8) function code(x)
real(8), intent (in) :: x
real(8) :: t_0
t_0 = exp(-x)
code = (exp(x) - t_0) / (exp(x) + t_0)
end function
public static double code(double x) {
double t_0 = Math.exp(-x);
return (Math.exp(x) - t_0) / (Math.exp(x) + t_0);
}
def code(x): t_0 = math.exp(-x) return (math.exp(x) - t_0) / (math.exp(x) + t_0)
function code(x) t_0 = exp(Float64(-x)) return Float64(Float64(exp(x) - t_0) / Float64(exp(x) + t_0)) end
function tmp = code(x) t_0 = exp(-x); tmp = (exp(x) - t_0) / (exp(x) + t_0); end
code[x_] := Block[{t$95$0 = N[Exp[(-x)], $MachinePrecision]}, N[(N[(N[Exp[x], $MachinePrecision] - t$95$0), $MachinePrecision] / N[(N[Exp[x], $MachinePrecision] + t$95$0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]
\begin{array}{l}
\\
\begin{array}{l}
t_0 := e^{-x}\\
\frac{e^{x} - t_0}{e^{x} + t_0}
\end{array}
\end{array}
Sampling outcomes in binary64 precision:
Herbie found 5 alternatives:
| Alternative | Accuracy | Speedup |
|---|
(FPCore (x) :precision binary64 (let* ((t_0 (exp (- x)))) (/ (- (exp x) t_0) (+ (exp x) t_0))))
double code(double x) {
double t_0 = exp(-x);
return (exp(x) - t_0) / (exp(x) + t_0);
}
real(8) function code(x)
real(8), intent (in) :: x
real(8) :: t_0
t_0 = exp(-x)
code = (exp(x) - t_0) / (exp(x) + t_0)
end function
public static double code(double x) {
double t_0 = Math.exp(-x);
return (Math.exp(x) - t_0) / (Math.exp(x) + t_0);
}
def code(x): t_0 = math.exp(-x) return (math.exp(x) - t_0) / (math.exp(x) + t_0)
function code(x) t_0 = exp(Float64(-x)) return Float64(Float64(exp(x) - t_0) / Float64(exp(x) + t_0)) end
function tmp = code(x) t_0 = exp(-x); tmp = (exp(x) - t_0) / (exp(x) + t_0); end
code[x_] := Block[{t$95$0 = N[Exp[(-x)], $MachinePrecision]}, N[(N[(N[Exp[x], $MachinePrecision] - t$95$0), $MachinePrecision] / N[(N[Exp[x], $MachinePrecision] + t$95$0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]
\begin{array}{l}
\\
\begin{array}{l}
t_0 := e^{-x}\\
\frac{e^{x} - t_0}{e^{x} + t_0}
\end{array}
\end{array}
(FPCore (x)
:precision binary64
(/
(+
(* 2.0 x)
(+
(* 0.3333333333333333 (pow x 3.0))
(+
(* 0.0003968253968253968 (pow x 7.0))
(* 0.016666666666666666 (pow x 5.0)))))
(+ (exp x) (exp (- x)))))
double code(double x) {
return ((2.0 * x) + ((0.3333333333333333 * pow(x, 3.0)) + ((0.0003968253968253968 * pow(x, 7.0)) + (0.016666666666666666 * pow(x, 5.0))))) / (exp(x) + exp(-x));
}
real(8) function code(x)
real(8), intent (in) :: x
code = ((2.0d0 * x) + ((0.3333333333333333d0 * (x ** 3.0d0)) + ((0.0003968253968253968d0 * (x ** 7.0d0)) + (0.016666666666666666d0 * (x ** 5.0d0))))) / (exp(x) + exp(-x))
end function
public static double code(double x) {
return ((2.0 * x) + ((0.3333333333333333 * Math.pow(x, 3.0)) + ((0.0003968253968253968 * Math.pow(x, 7.0)) + (0.016666666666666666 * Math.pow(x, 5.0))))) / (Math.exp(x) + Math.exp(-x));
}
def code(x): return ((2.0 * x) + ((0.3333333333333333 * math.pow(x, 3.0)) + ((0.0003968253968253968 * math.pow(x, 7.0)) + (0.016666666666666666 * math.pow(x, 5.0))))) / (math.exp(x) + math.exp(-x))
function code(x) return Float64(Float64(Float64(2.0 * x) + Float64(Float64(0.3333333333333333 * (x ^ 3.0)) + Float64(Float64(0.0003968253968253968 * (x ^ 7.0)) + Float64(0.016666666666666666 * (x ^ 5.0))))) / Float64(exp(x) + exp(Float64(-x)))) end
function tmp = code(x) tmp = ((2.0 * x) + ((0.3333333333333333 * (x ^ 3.0)) + ((0.0003968253968253968 * (x ^ 7.0)) + (0.016666666666666666 * (x ^ 5.0))))) / (exp(x) + exp(-x)); end
code[x_] := N[(N[(N[(2.0 * x), $MachinePrecision] + N[(N[(0.3333333333333333 * N[Power[x, 3.0], $MachinePrecision]), $MachinePrecision] + N[(N[(0.0003968253968253968 * N[Power[x, 7.0], $MachinePrecision]), $MachinePrecision] + N[(0.016666666666666666 * N[Power[x, 5.0], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] / N[(N[Exp[x], $MachinePrecision] + N[Exp[(-x)], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\frac{2 \cdot x + \left(0.3333333333333333 \cdot {x}^{3} + \left(0.0003968253968253968 \cdot {x}^{7} + 0.016666666666666666 \cdot {x}^{5}\right)\right)}{e^{x} + e^{-x}}
\end{array}
Initial program 8.6%
Taylor expanded in x around 0 97.5%
Final simplification97.5%
(FPCore (x) :precision binary64 (+ (* (pow x 3.0) -0.3333333333333333) (+ x (* (pow x 5.0) 0.13333333333333333))))
double code(double x) {
return (pow(x, 3.0) * -0.3333333333333333) + (x + (pow(x, 5.0) * 0.13333333333333333));
}
real(8) function code(x)
real(8), intent (in) :: x
code = ((x ** 3.0d0) * (-0.3333333333333333d0)) + (x + ((x ** 5.0d0) * 0.13333333333333333d0))
end function
public static double code(double x) {
return (Math.pow(x, 3.0) * -0.3333333333333333) + (x + (Math.pow(x, 5.0) * 0.13333333333333333));
}
def code(x): return (math.pow(x, 3.0) * -0.3333333333333333) + (x + (math.pow(x, 5.0) * 0.13333333333333333))
function code(x) return Float64(Float64((x ^ 3.0) * -0.3333333333333333) + Float64(x + Float64((x ^ 5.0) * 0.13333333333333333))) end
function tmp = code(x) tmp = ((x ^ 3.0) * -0.3333333333333333) + (x + ((x ^ 5.0) * 0.13333333333333333)); end
code[x_] := N[(N[(N[Power[x, 3.0], $MachinePrecision] * -0.3333333333333333), $MachinePrecision] + N[(x + N[(N[Power[x, 5.0], $MachinePrecision] * 0.13333333333333333), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
{x}^{3} \cdot -0.3333333333333333 + \left(x + {x}^{5} \cdot 0.13333333333333333\right)
\end{array}
Initial program 8.6%
Taylor expanded in x around 0 97.4%
Final simplification97.4%
(FPCore (x) :precision binary64 (+ x (* (pow x 3.0) -0.3333333333333333)))
double code(double x) {
return x + (pow(x, 3.0) * -0.3333333333333333);
}
real(8) function code(x)
real(8), intent (in) :: x
code = x + ((x ** 3.0d0) * (-0.3333333333333333d0))
end function
public static double code(double x) {
return x + (Math.pow(x, 3.0) * -0.3333333333333333);
}
def code(x): return x + (math.pow(x, 3.0) * -0.3333333333333333)
function code(x) return Float64(x + Float64((x ^ 3.0) * -0.3333333333333333)) end
function tmp = code(x) tmp = x + ((x ^ 3.0) * -0.3333333333333333); end
code[x_] := N[(x + N[(N[Power[x, 3.0], $MachinePrecision] * -0.3333333333333333), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
x + {x}^{3} \cdot -0.3333333333333333
\end{array}
Initial program 8.6%
Taylor expanded in x around 0 97.1%
Final simplification97.1%
(FPCore (x) :precision binary64 -2.0)
double code(double x) {
return -2.0;
}
real(8) function code(x)
real(8), intent (in) :: x
code = -2.0d0
end function
public static double code(double x) {
return -2.0;
}
def code(x): return -2.0
function code(x) return -2.0 end
function tmp = code(x) tmp = -2.0; end
code[x_] := -2.0
\begin{array}{l}
\\
-2
\end{array}
Initial program 8.6%
Taylor expanded in x around 0 7.2%
clear-num7.2%
inv-pow7.2%
+-commutative7.2%
sinh-undef96.3%
Applied egg-rr96.3%
Taylor expanded in x around 0 96.1%
Taylor expanded in x around inf 3.9%
Final simplification3.9%
(FPCore (x) :precision binary64 x)
double code(double x) {
return x;
}
real(8) function code(x)
real(8), intent (in) :: x
code = x
end function
public static double code(double x) {
return x;
}
def code(x): return x
function code(x) return x end
function tmp = code(x) tmp = x; end
code[x_] := x
\begin{array}{l}
\\
x
\end{array}
Initial program 8.6%
Taylor expanded in x around 0 96.9%
Final simplification96.9%
herbie shell --seed 2023193
(FPCore (x)
:name "Hyperbolic tangent"
:precision binary64
(/ (- (exp x) (exp (- x))) (+ (exp x) (exp (- x)))))