
(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 7 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
(/
(*
x
(+
2.0
(*
(* x x)
(+
0.3333333333333333
(*
(* x x)
(+ 0.016666666666666666 (* (* x x) 0.0003968253968253968)))))))
(+ (exp x) (exp (- x)))))
double code(double x) {
return (x * (2.0 + ((x * x) * (0.3333333333333333 + ((x * x) * (0.016666666666666666 + ((x * x) * 0.0003968253968253968))))))) / (exp(x) + exp(-x));
}
real(8) function code(x)
real(8), intent (in) :: x
code = (x * (2.0d0 + ((x * x) * (0.3333333333333333d0 + ((x * x) * (0.016666666666666666d0 + ((x * x) * 0.0003968253968253968d0))))))) / (exp(x) + exp(-x))
end function
public static double code(double x) {
return (x * (2.0 + ((x * x) * (0.3333333333333333 + ((x * x) * (0.016666666666666666 + ((x * x) * 0.0003968253968253968))))))) / (Math.exp(x) + Math.exp(-x));
}
def code(x): return (x * (2.0 + ((x * x) * (0.3333333333333333 + ((x * x) * (0.016666666666666666 + ((x * x) * 0.0003968253968253968))))))) / (math.exp(x) + math.exp(-x))
function code(x) return Float64(Float64(x * Float64(2.0 + Float64(Float64(x * x) * Float64(0.3333333333333333 + Float64(Float64(x * x) * Float64(0.016666666666666666 + Float64(Float64(x * x) * 0.0003968253968253968))))))) / Float64(exp(x) + exp(Float64(-x)))) end
function tmp = code(x) tmp = (x * (2.0 + ((x * x) * (0.3333333333333333 + ((x * x) * (0.016666666666666666 + ((x * x) * 0.0003968253968253968))))))) / (exp(x) + exp(-x)); end
code[x_] := N[(N[(x * N[(2.0 + N[(N[(x * x), $MachinePrecision] * N[(0.3333333333333333 + N[(N[(x * x), $MachinePrecision] * N[(0.016666666666666666 + N[(N[(x * x), $MachinePrecision] * 0.0003968253968253968), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] / N[(N[Exp[x], $MachinePrecision] + N[Exp[(-x)], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\frac{x \cdot \left(2 + \left(x \cdot x\right) \cdot \left(0.3333333333333333 + \left(x \cdot x\right) \cdot \left(0.016666666666666666 + \left(x \cdot x\right) \cdot 0.0003968253968253968\right)\right)\right)}{e^{x} + e^{-x}}
\end{array}
Initial program 10.1%
Taylor expanded in x around 0 97.5%
*-commutative97.5%
Simplified97.5%
unpow297.5%
Applied egg-rr97.5%
unpow297.5%
Applied egg-rr97.5%
unpow297.5%
Applied egg-rr97.5%
(FPCore (x)
:precision binary64
(*
x
(+
1.0
(*
(pow x 2.0)
(- (* (pow x 2.0) 0.13333333333333333) 0.3333333333333333)))))
double code(double x) {
return x * (1.0 + (pow(x, 2.0) * ((pow(x, 2.0) * 0.13333333333333333) - 0.3333333333333333)));
}
real(8) function code(x)
real(8), intent (in) :: x
code = x * (1.0d0 + ((x ** 2.0d0) * (((x ** 2.0d0) * 0.13333333333333333d0) - 0.3333333333333333d0)))
end function
public static double code(double x) {
return x * (1.0 + (Math.pow(x, 2.0) * ((Math.pow(x, 2.0) * 0.13333333333333333) - 0.3333333333333333)));
}
def code(x): return x * (1.0 + (math.pow(x, 2.0) * ((math.pow(x, 2.0) * 0.13333333333333333) - 0.3333333333333333)))
function code(x) return Float64(x * Float64(1.0 + Float64((x ^ 2.0) * Float64(Float64((x ^ 2.0) * 0.13333333333333333) - 0.3333333333333333)))) end
function tmp = code(x) tmp = x * (1.0 + ((x ^ 2.0) * (((x ^ 2.0) * 0.13333333333333333) - 0.3333333333333333))); end
code[x_] := N[(x * N[(1.0 + N[(N[Power[x, 2.0], $MachinePrecision] * N[(N[(N[Power[x, 2.0], $MachinePrecision] * 0.13333333333333333), $MachinePrecision] - 0.3333333333333333), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
x \cdot \left(1 + {x}^{2} \cdot \left({x}^{2} \cdot 0.13333333333333333 - 0.3333333333333333\right)\right)
\end{array}
Initial program 10.1%
Taylor expanded in x around 0 97.3%
Final simplification97.3%
(FPCore (x)
:precision binary64
(*
x
(+
1.0
(*
(pow x 2.0)
(-
(* (* x x) (+ 0.13333333333333333 (* (* x x) -0.05396825396825397)))
0.3333333333333333)))))
double code(double x) {
return x * (1.0 + (pow(x, 2.0) * (((x * x) * (0.13333333333333333 + ((x * x) * -0.05396825396825397))) - 0.3333333333333333)));
}
real(8) function code(x)
real(8), intent (in) :: x
code = x * (1.0d0 + ((x ** 2.0d0) * (((x * x) * (0.13333333333333333d0 + ((x * x) * (-0.05396825396825397d0)))) - 0.3333333333333333d0)))
end function
public static double code(double x) {
return x * (1.0 + (Math.pow(x, 2.0) * (((x * x) * (0.13333333333333333 + ((x * x) * -0.05396825396825397))) - 0.3333333333333333)));
}
def code(x): return x * (1.0 + (math.pow(x, 2.0) * (((x * x) * (0.13333333333333333 + ((x * x) * -0.05396825396825397))) - 0.3333333333333333)))
function code(x) return Float64(x * Float64(1.0 + Float64((x ^ 2.0) * Float64(Float64(Float64(x * x) * Float64(0.13333333333333333 + Float64(Float64(x * x) * -0.05396825396825397))) - 0.3333333333333333)))) end
function tmp = code(x) tmp = x * (1.0 + ((x ^ 2.0) * (((x * x) * (0.13333333333333333 + ((x * x) * -0.05396825396825397))) - 0.3333333333333333))); end
code[x_] := N[(x * N[(1.0 + N[(N[Power[x, 2.0], $MachinePrecision] * N[(N[(N[(x * x), $MachinePrecision] * N[(0.13333333333333333 + N[(N[(x * x), $MachinePrecision] * -0.05396825396825397), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] - 0.3333333333333333), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
x \cdot \left(1 + {x}^{2} \cdot \left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(0.13333333333333333 + \left(x \cdot x\right) \cdot -0.05396825396825397\right) - 0.3333333333333333\right)\right)
\end{array}
Initial program 10.1%
Taylor expanded in x around 0 97.3%
unpow297.5%
Applied egg-rr97.3%
unpow297.5%
Applied egg-rr97.3%
Final simplification97.3%
(FPCore (x) :precision binary64 (/ (* x (+ 2.0 (* (* x x) 0.3333333333333333))) (+ 2.0 (* x x))))
double code(double x) {
return (x * (2.0 + ((x * x) * 0.3333333333333333))) / (2.0 + (x * x));
}
real(8) function code(x)
real(8), intent (in) :: x
code = (x * (2.0d0 + ((x * x) * 0.3333333333333333d0))) / (2.0d0 + (x * x))
end function
public static double code(double x) {
return (x * (2.0 + ((x * x) * 0.3333333333333333))) / (2.0 + (x * x));
}
def code(x): return (x * (2.0 + ((x * x) * 0.3333333333333333))) / (2.0 + (x * x))
function code(x) return Float64(Float64(x * Float64(2.0 + Float64(Float64(x * x) * 0.3333333333333333))) / Float64(2.0 + Float64(x * x))) end
function tmp = code(x) tmp = (x * (2.0 + ((x * x) * 0.3333333333333333))) / (2.0 + (x * x)); end
code[x_] := N[(N[(x * N[(2.0 + N[(N[(x * x), $MachinePrecision] * 0.3333333333333333), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] / N[(2.0 + N[(x * x), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\frac{x \cdot \left(2 + \left(x \cdot x\right) \cdot 0.3333333333333333\right)}{2 + x \cdot x}
\end{array}
Initial program 10.1%
Taylor expanded in x around 0 8.7%
Taylor expanded in x around 0 97.2%
*-commutative97.2%
Simplified97.2%
unpow297.5%
Applied egg-rr97.2%
unpow297.5%
Applied egg-rr97.2%
(FPCore (x) :precision binary64 (/ (* x 2.0) (+ 2.0 (* x x))))
double code(double x) {
return (x * 2.0) / (2.0 + (x * x));
}
real(8) function code(x)
real(8), intent (in) :: x
code = (x * 2.0d0) / (2.0d0 + (x * x))
end function
public static double code(double x) {
return (x * 2.0) / (2.0 + (x * x));
}
def code(x): return (x * 2.0) / (2.0 + (x * x))
function code(x) return Float64(Float64(x * 2.0) / Float64(2.0 + Float64(x * x))) end
function tmp = code(x) tmp = (x * 2.0) / (2.0 + (x * x)); end
code[x_] := N[(N[(x * 2.0), $MachinePrecision] / N[(2.0 + N[(x * x), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\frac{x \cdot 2}{2 + x \cdot x}
\end{array}
Initial program 10.1%
Taylor expanded in x around 0 8.7%
Taylor expanded in x around 0 97.2%
*-commutative97.2%
Simplified97.2%
unpow297.5%
Applied egg-rr97.2%
Taylor expanded in x around 0 96.2%
(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 10.1%
Taylor expanded in x around 0 96.2%
(FPCore (x) :precision binary64 1.5)
double code(double x) {
return 1.5;
}
real(8) function code(x)
real(8), intent (in) :: x
code = 1.5d0
end function
public static double code(double x) {
return 1.5;
}
def code(x): return 1.5
function code(x) return 1.5 end
function tmp = code(x) tmp = 1.5; end
code[x_] := 1.5
\begin{array}{l}
\\
1.5
\end{array}
Initial program 10.1%
Applied egg-rr3.9%
herbie shell --seed 2024146
(FPCore (x)
:name "Hyperbolic tangent"
:precision binary64
(/ (- (exp x) (exp (- x))) (+ (exp x) (exp (- x)))))