
(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 5 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
(*
(pow x 2.0)
(fma
(pow x 2.0)
(fma (pow x 2.0) 0.0001984126984126984 0.008333333333333333)
0.16666666666666666))))))
double code(double x) {
return expm1(log1p(log1p((pow(x, 2.0) * fma(pow(x, 2.0), fma(pow(x, 2.0), 0.0001984126984126984, 0.008333333333333333), 0.16666666666666666)))));
}
function code(x) return expm1(log1p(log1p(Float64((x ^ 2.0) * fma((x ^ 2.0), fma((x ^ 2.0), 0.0001984126984126984, 0.008333333333333333), 0.16666666666666666))))) end
code[x_] := N[(Exp[N[Log[1 + N[Log[1 + N[(N[Power[x, 2.0], $MachinePrecision] * N[(N[Power[x, 2.0], $MachinePrecision] * N[(N[Power[x, 2.0], $MachinePrecision] * 0.0001984126984126984 + 0.008333333333333333), $MachinePrecision] + 0.16666666666666666), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]], $MachinePrecision]] - 1), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\mathsf{expm1}\left(\mathsf{log1p}\left(\mathsf{log1p}\left({x}^{2} \cdot \mathsf{fma}\left({x}^{2}, \mathsf{fma}\left({x}^{2}, 0.0001984126984126984, 0.008333333333333333\right), 0.16666666666666666\right)\right)\right)\right)
\end{array}
Initial program 54.0%
expm1-log1p-u54.0%
expm1-undefine54.0%
log1p-undefine54.0%
rem-exp-log54.0%
Applied egg-rr54.0%
Taylor expanded in x around 0 53.5%
*-commutative53.5%
Simplified53.5%
add-exp-log53.5%
expm1-define53.5%
log1p-expm1-u53.5%
log1p-define53.5%
expm1-log1p-u53.5%
log1p-define97.0%
+-commutative97.0%
fma-define97.0%
+-commutative97.0%
fma-define97.0%
Applied egg-rr97.0%
(FPCore (x) :precision binary64 (+ (* (fma 0.0003527336860670194 (pow x 2.0) -0.005555555555555556) (pow x 4.0)) (* (pow x 2.0) 0.16666666666666666)))
double code(double x) {
return (fma(0.0003527336860670194, pow(x, 2.0), -0.005555555555555556) * pow(x, 4.0)) + (pow(x, 2.0) * 0.16666666666666666);
}
function code(x) return Float64(Float64(fma(0.0003527336860670194, (x ^ 2.0), -0.005555555555555556) * (x ^ 4.0)) + Float64((x ^ 2.0) * 0.16666666666666666)) end
code[x_] := N[(N[(N[(0.0003527336860670194 * N[Power[x, 2.0], $MachinePrecision] + -0.005555555555555556), $MachinePrecision] * N[Power[x, 4.0], $MachinePrecision]), $MachinePrecision] + N[(N[Power[x, 2.0], $MachinePrecision] * 0.16666666666666666), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\mathsf{fma}\left(0.0003527336860670194, {x}^{2}, -0.005555555555555556\right) \cdot {x}^{4} + {x}^{2} \cdot 0.16666666666666666
\end{array}
Initial program 54.0%
Taylor expanded in x around 0 96.8%
distribute-rgt-in96.8%
*-commutative96.8%
+-commutative96.8%
*-commutative96.8%
associate-*l*96.8%
fma-neg96.8%
metadata-eval96.8%
pow-prod-up96.8%
metadata-eval96.8%
Applied egg-rr96.8%
(FPCore (x)
:precision binary64
(*
(pow x 2.0)
(+
0.16666666666666666
(*
(pow x 2.0)
(- (* (pow x 2.0) 0.0003527336860670194) 0.005555555555555556)))))
double code(double x) {
return pow(x, 2.0) * (0.16666666666666666 + (pow(x, 2.0) * ((pow(x, 2.0) * 0.0003527336860670194) - 0.005555555555555556)));
}
real(8) function code(x)
real(8), intent (in) :: x
code = (x ** 2.0d0) * (0.16666666666666666d0 + ((x ** 2.0d0) * (((x ** 2.0d0) * 0.0003527336860670194d0) - 0.005555555555555556d0)))
end function
public static double code(double x) {
return Math.pow(x, 2.0) * (0.16666666666666666 + (Math.pow(x, 2.0) * ((Math.pow(x, 2.0) * 0.0003527336860670194) - 0.005555555555555556)));
}
def code(x): return math.pow(x, 2.0) * (0.16666666666666666 + (math.pow(x, 2.0) * ((math.pow(x, 2.0) * 0.0003527336860670194) - 0.005555555555555556)))
function code(x) return Float64((x ^ 2.0) * Float64(0.16666666666666666 + Float64((x ^ 2.0) * Float64(Float64((x ^ 2.0) * 0.0003527336860670194) - 0.005555555555555556)))) end
function tmp = code(x) tmp = (x ^ 2.0) * (0.16666666666666666 + ((x ^ 2.0) * (((x ^ 2.0) * 0.0003527336860670194) - 0.005555555555555556))); end
code[x_] := N[(N[Power[x, 2.0], $MachinePrecision] * N[(0.16666666666666666 + N[(N[Power[x, 2.0], $MachinePrecision] * N[(N[(N[Power[x, 2.0], $MachinePrecision] * 0.0003527336860670194), $MachinePrecision] - 0.005555555555555556), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
{x}^{2} \cdot \left(0.16666666666666666 + {x}^{2} \cdot \left({x}^{2} \cdot 0.0003527336860670194 - 0.005555555555555556\right)\right)
\end{array}
Initial program 54.0%
Taylor expanded in x around 0 96.8%
Final simplification96.8%
(FPCore (x) :precision binary64 (* (pow x 2.0) (+ 0.16666666666666666 (* (pow x 2.0) -0.005555555555555556))))
double code(double x) {
return pow(x, 2.0) * (0.16666666666666666 + (pow(x, 2.0) * -0.005555555555555556));
}
real(8) function code(x)
real(8), intent (in) :: x
code = (x ** 2.0d0) * (0.16666666666666666d0 + ((x ** 2.0d0) * (-0.005555555555555556d0)))
end function
public static double code(double x) {
return Math.pow(x, 2.0) * (0.16666666666666666 + (Math.pow(x, 2.0) * -0.005555555555555556));
}
def code(x): return math.pow(x, 2.0) * (0.16666666666666666 + (math.pow(x, 2.0) * -0.005555555555555556))
function code(x) return Float64((x ^ 2.0) * Float64(0.16666666666666666 + Float64((x ^ 2.0) * -0.005555555555555556))) end
function tmp = code(x) tmp = (x ^ 2.0) * (0.16666666666666666 + ((x ^ 2.0) * -0.005555555555555556)); end
code[x_] := N[(N[Power[x, 2.0], $MachinePrecision] * N[(0.16666666666666666 + N[(N[Power[x, 2.0], $MachinePrecision] * -0.005555555555555556), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
{x}^{2} \cdot \left(0.16666666666666666 + {x}^{2} \cdot -0.005555555555555556\right)
\end{array}
Initial program 54.0%
Taylor expanded in x around 0 96.5%
*-commutative96.5%
Simplified96.5%
(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 54.0%
Taylor expanded in x around 0 96.8%
Taylor expanded in x around 0 96.4%
add-cube-cbrt95.5%
pow395.5%
Applied egg-rr95.5%
rem-cube-cbrt96.4%
*-commutative96.4%
unpow296.4%
associate-*r*96.4%
Applied egg-rr96.4%
Final simplification96.4%
(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 2024101
(FPCore (x)
:name "bug500, discussion (missed optimization)"
:precision binary64
:alt
(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)))