
(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
(expm1
(log1p
(log1p
(fma
0.0001984126984126984
(pow x 6.0)
(fma
(pow x 2.0)
0.16666666666666666
(* 0.008333333333333333 (pow x 4.0))))))))
double code(double x) {
return expm1(log1p(log1p(fma(0.0001984126984126984, pow(x, 6.0), fma(pow(x, 2.0), 0.16666666666666666, (0.008333333333333333 * pow(x, 4.0)))))));
}
function code(x) return expm1(log1p(log1p(fma(0.0001984126984126984, (x ^ 6.0), fma((x ^ 2.0), 0.16666666666666666, Float64(0.008333333333333333 * (x ^ 4.0))))))) end
code[x_] := N[(Exp[N[Log[1 + N[Log[1 + N[(0.0001984126984126984 * N[Power[x, 6.0], $MachinePrecision] + N[(N[Power[x, 2.0], $MachinePrecision] * 0.16666666666666666 + N[(0.008333333333333333 * N[Power[x, 4.0], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]], $MachinePrecision]] - 1), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\mathsf{expm1}\left(\mathsf{log1p}\left(\mathsf{log1p}\left(\mathsf{fma}\left(0.0001984126984126984, {x}^{6}, \mathsf{fma}\left({x}^{2}, 0.16666666666666666, 0.008333333333333333 \cdot {x}^{4}\right)\right)\right)\right)\right)
\end{array}
Initial program 56.1%
Taylor expanded in x around 0 55.5%
expm1-log1p-u55.5%
log1p-def97.6%
fma-def97.6%
+-commutative97.6%
*-commutative97.6%
fma-def97.6%
Applied egg-rr97.6%
Final simplification97.6%
(FPCore (x) :precision binary64 (+ (* (pow x 4.0) -0.005555555555555556) (+ (* (pow x 6.0) 0.0003527336860670194) (* (pow x 2.0) 0.16666666666666666))))
double code(double x) {
return (pow(x, 4.0) * -0.005555555555555556) + ((pow(x, 6.0) * 0.0003527336860670194) + (pow(x, 2.0) * 0.16666666666666666));
}
real(8) function code(x)
real(8), intent (in) :: x
code = ((x ** 4.0d0) * (-0.005555555555555556d0)) + (((x ** 6.0d0) * 0.0003527336860670194d0) + ((x ** 2.0d0) * 0.16666666666666666d0))
end function
public static double code(double x) {
return (Math.pow(x, 4.0) * -0.005555555555555556) + ((Math.pow(x, 6.0) * 0.0003527336860670194) + (Math.pow(x, 2.0) * 0.16666666666666666));
}
def code(x): return (math.pow(x, 4.0) * -0.005555555555555556) + ((math.pow(x, 6.0) * 0.0003527336860670194) + (math.pow(x, 2.0) * 0.16666666666666666))
function code(x) return Float64(Float64((x ^ 4.0) * -0.005555555555555556) + Float64(Float64((x ^ 6.0) * 0.0003527336860670194) + Float64((x ^ 2.0) * 0.16666666666666666))) end
function tmp = code(x) tmp = ((x ^ 4.0) * -0.005555555555555556) + (((x ^ 6.0) * 0.0003527336860670194) + ((x ^ 2.0) * 0.16666666666666666)); end
code[x_] := N[(N[(N[Power[x, 4.0], $MachinePrecision] * -0.005555555555555556), $MachinePrecision] + N[(N[(N[Power[x, 6.0], $MachinePrecision] * 0.0003527336860670194), $MachinePrecision] + N[(N[Power[x, 2.0], $MachinePrecision] * 0.16666666666666666), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
{x}^{4} \cdot -0.005555555555555556 + \left({x}^{6} \cdot 0.0003527336860670194 + {x}^{2} \cdot 0.16666666666666666\right)
\end{array}
Initial program 56.1%
Taylor expanded in x around 0 97.4%
Final simplification97.4%
(FPCore (x) :precision binary64 (+ (* (pow x 4.0) -0.005555555555555556) (* x (* x 0.16666666666666666))))
double code(double x) {
return (pow(x, 4.0) * -0.005555555555555556) + (x * (x * 0.16666666666666666));
}
real(8) function code(x)
real(8), intent (in) :: x
code = ((x ** 4.0d0) * (-0.005555555555555556d0)) + (x * (x * 0.16666666666666666d0))
end function
public static double code(double x) {
return (Math.pow(x, 4.0) * -0.005555555555555556) + (x * (x * 0.16666666666666666));
}
def code(x): return (math.pow(x, 4.0) * -0.005555555555555556) + (x * (x * 0.16666666666666666))
function code(x) return Float64(Float64((x ^ 4.0) * -0.005555555555555556) + Float64(x * Float64(x * 0.16666666666666666))) end
function tmp = code(x) tmp = ((x ^ 4.0) * -0.005555555555555556) + (x * (x * 0.16666666666666666)); end
code[x_] := N[(N[(N[Power[x, 4.0], $MachinePrecision] * -0.005555555555555556), $MachinePrecision] + N[(x * N[(x * 0.16666666666666666), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
{x}^{4} \cdot -0.005555555555555556 + x \cdot \left(x \cdot 0.16666666666666666\right)
\end{array}
Initial program 56.1%
Taylor expanded in x around 0 96.9%
+-commutative96.9%
add-sqr-sqrt96.7%
fma-def96.7%
*-commutative96.7%
sqrt-prod96.8%
unpow296.8%
sqrt-prod46.4%
add-sqr-sqrt72.1%
*-commutative72.1%
sqrt-prod72.1%
unpow272.1%
sqrt-prod46.4%
add-sqr-sqrt96.8%
Applied egg-rr96.8%
fma-udef96.8%
unpow296.8%
Simplified96.8%
unpow-prod-down96.9%
unpow296.9%
associate-*l*96.9%
pow296.9%
pow1/296.9%
pow1/296.9%
pow-prod-up96.9%
metadata-eval96.9%
metadata-eval96.9%
Applied egg-rr96.9%
Final simplification96.9%
(FPCore (x) :precision binary64 (* x (* x 0.16666666666666666)))
double code(double x) {
return x * (x * 0.16666666666666666);
}
real(8) function code(x)
real(8), intent (in) :: x
code = x * (x * 0.16666666666666666d0)
end function
public static double code(double x) {
return x * (x * 0.16666666666666666);
}
def code(x): return x * (x * 0.16666666666666666)
function code(x) return Float64(x * Float64(x * 0.16666666666666666)) end
function tmp = code(x) tmp = x * (x * 0.16666666666666666); end
code[x_] := N[(x * N[(x * 0.16666666666666666), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
x \cdot \left(x \cdot 0.16666666666666666\right)
\end{array}
Initial program 56.1%
Taylor expanded in x around 0 96.5%
add-cube-cbrt95.7%
pow395.7%
Applied egg-rr95.7%
rem-cube-cbrt96.5%
unpow296.5%
associate-*r*96.6%
Applied egg-rr96.6%
Final simplification96.6%
(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 2024018
(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)))