
(FPCore (x) :precision binary64 (log (/ (sinh x) x)))
double code(double x) {
return log((sinh(x) / x));
}
real(8) function code(x)
real(8), intent (in) :: x
code = log((sinh(x) / x))
end function
public static double code(double x) {
return Math.log((Math.sinh(x) / x));
}
def code(x): return math.log((math.sinh(x) / x))
function code(x) return log(Float64(sinh(x) / x)) end
function tmp = code(x) tmp = log((sinh(x) / x)); end
code[x_] := N[Log[N[(N[Sinh[x], $MachinePrecision] / x), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\log \left(\frac{\sinh x}{x}\right)
\end{array}
Sampling outcomes in binary64 precision:
Herbie found 4 alternatives:
| Alternative | Accuracy | Speedup |
|---|
(FPCore (x) :precision binary64 (log (/ (sinh x) x)))
double code(double x) {
return log((sinh(x) / x));
}
real(8) function code(x)
real(8), intent (in) :: x
code = log((sinh(x) / x))
end function
public static double code(double x) {
return Math.log((Math.sinh(x) / x));
}
def code(x): return math.log((math.sinh(x) / x))
function code(x) return log(Float64(sinh(x) / x)) end
function tmp = code(x) tmp = log((sinh(x) / x)); end
code[x_] := N[Log[N[(N[Sinh[x], $MachinePrecision] / x), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\log \left(\frac{\sinh x}{x}\right)
\end{array}
(FPCore (x) :precision binary64 (log1p (fma (pow x 4.0) 0.008333333333333333 (* 0.16666666666666666 (* x x)))))
double code(double x) {
return log1p(fma(pow(x, 4.0), 0.008333333333333333, (0.16666666666666666 * (x * x))));
}
function code(x) return log1p(fma((x ^ 4.0), 0.008333333333333333, Float64(0.16666666666666666 * Float64(x * x)))) end
code[x_] := N[Log[1 + N[(N[Power[x, 4.0], $MachinePrecision] * 0.008333333333333333 + N[(0.16666666666666666 * N[(x * x), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\mathsf{log1p}\left(\mathsf{fma}\left({x}^{4}, 0.008333333333333333, 0.16666666666666666 \cdot \left(x \cdot x\right)\right)\right)
\end{array}
Initial program 53.1%
Taylor expanded in x around 0 52.5%
associate-+r+52.5%
fma-def52.5%
unpow252.5%
*-commutative52.5%
Simplified52.5%
*-un-lft-identity52.5%
log-prod52.5%
metadata-eval52.5%
+-commutative52.5%
fma-def52.5%
fma-udef52.5%
associate-*r*52.5%
fma-def52.5%
Applied egg-rr52.5%
+-lft-identity52.5%
fma-udef52.5%
+-commutative52.5%
fma-udef52.5%
associate-*r*52.5%
+-commutative52.5%
associate-+l+52.5%
unpow252.5%
*-commutative52.5%
log1p-def97.6%
+-commutative97.6%
*-commutative97.6%
unpow297.6%
fma-def97.6%
Simplified97.6%
Final simplification97.6%
(FPCore (x) :precision binary64 (log1p (+ (* (pow x 4.0) 0.008333333333333333) (* x (* x 0.16666666666666666)))))
double code(double x) {
return log1p(((pow(x, 4.0) * 0.008333333333333333) + (x * (x * 0.16666666666666666))));
}
public static double code(double x) {
return Math.log1p(((Math.pow(x, 4.0) * 0.008333333333333333) + (x * (x * 0.16666666666666666))));
}
def code(x): return math.log1p(((math.pow(x, 4.0) * 0.008333333333333333) + (x * (x * 0.16666666666666666))))
function code(x) return log1p(Float64(Float64((x ^ 4.0) * 0.008333333333333333) + Float64(x * Float64(x * 0.16666666666666666)))) end
code[x_] := N[Log[1 + N[(N[(N[Power[x, 4.0], $MachinePrecision] * 0.008333333333333333), $MachinePrecision] + N[(x * N[(x * 0.16666666666666666), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\mathsf{log1p}\left({x}^{4} \cdot 0.008333333333333333 + x \cdot \left(x \cdot 0.16666666666666666\right)\right)
\end{array}
Initial program 53.1%
Taylor expanded in x around 0 52.5%
associate-+r+52.5%
fma-def52.5%
unpow252.5%
*-commutative52.5%
Simplified52.5%
*-un-lft-identity52.5%
log-prod52.5%
metadata-eval52.5%
+-commutative52.5%
fma-def52.5%
fma-udef52.5%
associate-*r*52.5%
fma-def52.5%
Applied egg-rr52.5%
+-lft-identity52.5%
fma-udef52.5%
+-commutative52.5%
fma-udef52.5%
associate-*r*52.5%
+-commutative52.5%
associate-+l+52.5%
unpow252.5%
*-commutative52.5%
log1p-def97.6%
+-commutative97.6%
*-commutative97.6%
unpow297.6%
fma-def97.6%
Simplified97.6%
fma-udef97.6%
associate-*r*97.5%
*-commutative97.5%
Applied egg-rr97.5%
Final simplification97.5%
(FPCore (x) :precision binary64 (fma -0.005555555555555556 (pow x 4.0) (* 0.16666666666666666 (* x x))))
double code(double x) {
return fma(-0.005555555555555556, pow(x, 4.0), (0.16666666666666666 * (x * x)));
}
function code(x) return fma(-0.005555555555555556, (x ^ 4.0), Float64(0.16666666666666666 * Float64(x * x))) end
code[x_] := N[(-0.005555555555555556 * N[Power[x, 4.0], $MachinePrecision] + N[(0.16666666666666666 * N[(x * x), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\mathsf{fma}\left(-0.005555555555555556, {x}^{4}, 0.16666666666666666 \cdot \left(x \cdot x\right)\right)
\end{array}
Initial program 53.1%
Taylor expanded in x around 0 97.4%
+-commutative97.4%
fma-def97.4%
unpow297.4%
Simplified97.4%
Final simplification97.4%
(FPCore (x) :precision binary64 (* 0.16666666666666666 (* x x)))
double code(double x) {
return 0.16666666666666666 * (x * x);
}
real(8) function code(x)
real(8), intent (in) :: x
code = 0.16666666666666666d0 * (x * x)
end function
public static double code(double x) {
return 0.16666666666666666 * (x * x);
}
def code(x): return 0.16666666666666666 * (x * x)
function code(x) return Float64(0.16666666666666666 * Float64(x * x)) end
function tmp = code(x) tmp = 0.16666666666666666 * (x * x); end
code[x_] := N[(0.16666666666666666 * N[(x * x), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
0.16666666666666666 \cdot \left(x \cdot x\right)
\end{array}
Initial program 53.1%
Taylor expanded in x around 0 97.1%
unpow297.1%
Simplified97.1%
Final simplification97.1%
(FPCore (x)
:precision binary64
(if (< (fabs x) 0.085)
(*
(* x x)
(fma
(fma
(fma -2.6455026455026456e-5 (* x x) 0.0003527336860670194)
(* x x)
-0.005555555555555556)
(* x x)
0.16666666666666666))
(log (/ (sinh x) x))))
double code(double x) {
double tmp;
if (fabs(x) < 0.085) {
tmp = (x * x) * fma(fma(fma(-2.6455026455026456e-5, (x * x), 0.0003527336860670194), (x * x), -0.005555555555555556), (x * x), 0.16666666666666666);
} else {
tmp = log((sinh(x) / x));
}
return tmp;
}
function code(x) tmp = 0.0 if (abs(x) < 0.085) tmp = Float64(Float64(x * x) * fma(fma(fma(-2.6455026455026456e-5, Float64(x * x), 0.0003527336860670194), Float64(x * x), -0.005555555555555556), Float64(x * x), 0.16666666666666666)); else tmp = log(Float64(sinh(x) / x)); end return tmp end
code[x_] := If[Less[N[Abs[x], $MachinePrecision], 0.085], N[(N[(x * x), $MachinePrecision] * N[(N[(N[(-2.6455026455026456e-5 * N[(x * x), $MachinePrecision] + 0.0003527336860670194), $MachinePrecision] * N[(x * x), $MachinePrecision] + -0.005555555555555556), $MachinePrecision] * N[(x * x), $MachinePrecision] + 0.16666666666666666), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[Log[N[(N[Sinh[x], $MachinePrecision] / x), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]]
\begin{array}{l}
\\
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;\left|x\right| < 0.085:\\
\;\;\;\;\left(x \cdot x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(-2.6455026455026456 \cdot 10^{-5}, x \cdot x, 0.0003527336860670194\right), x \cdot x, -0.005555555555555556\right), x \cdot x, 0.16666666666666666\right)\\
\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;\log \left(\frac{\sinh x}{x}\right)\\
\end{array}
\end{array}
herbie shell --seed 2023240
(FPCore (x)
:name "bug500, discussion (missed optimization)"
:precision binary64
:herbie-target
(if (< (fabs x) 0.085) (* (* x x) (fma (fma (fma -2.6455026455026456e-5 (* x x) 0.0003527336860670194) (* x x) -0.005555555555555556) (* x x) 0.16666666666666666)) (log (/ (sinh x) x)))
(log (/ (sinh x) x)))