Isotropic LOD (LOD)

Percentage Accurate: 68.4% → 68.4%

Time: 19.5s

Alternatives: 14

Speedup: 0.5×

Specification

\[\left(\left(\left(\left(\left(\left(\left(\left(1 \leq w \land w \leq 16384\right) \land \left(1 \leq h \land h \leq 16384\right)\right) \land \left(1 \leq d \land d \leq 4096\right)\right) \land \left(10^{-20} \leq \left|dX.u\right| \land \left|dX.u\right| \leq 10^{+20}\right)\right) \land \left(10^{-20} \leq \left|dX.v\right| \land \left|dX.v\right| \leq 10^{+20}\right)\right) \land \left(10^{-20} \leq \left|dX.w\right| \land \left|dX.w\right| \leq 10^{+20}\right)\right) \land \left(10^{-20} \leq \left|dY.u\right| \land \left|dY.u\right| \leq 10^{+20}\right)\right) \land \left(10^{-20} \leq \left|dY.v\right| \land \left|dY.v\right| \leq 10^{+20}\right)\right) \land \left(10^{-20} \leq \left|dY.w\right| \land \left|dY.w\right| \leq 10^{+20}\right)\]

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} t_0 := \left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\\ t_1 := \left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\\ t_2 := \left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\\ t_3 := \left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\\ t_4 := \left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\\ t_5 := \left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\\ \log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(\left(t\_5 \cdot t\_5 + t\_2 \cdot t\_2\right) + t\_4 \cdot t\_4, \left(t\_0 \cdot t\_0 + t\_1 \cdot t\_1\right) + t\_3 \cdot t\_3\right)}\right) \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (w h d dX.u dX.v dX.w dY.u dY.v dY.w)
 :precision binary32
 (let* ((t_0 (* (floor w) dY.u))
        (t_1 (* (floor h) dY.v))
        (t_2 (* (floor h) dX.v))
        (t_3 (* (floor d) dY.w))
        (t_4 (* (floor d) dX.w))
        (t_5 (* (floor w) dX.u)))
   (log2
    (sqrt
     (fmax
      (+ (+ (* t_5 t_5) (* t_2 t_2)) (* t_4 t_4))
      (+ (+ (* t_0 t_0) (* t_1 t_1)) (* t_3 t_3)))))))

C

float code(float w, float h, float d, float dX_46_u, float dX_46_v, float dX_46_w, float dY_46_u, float dY_46_v, float dY_46_w) {
	float t_0 = floorf(w) * dY_46_u;
	float t_1 = floorf(h) * dY_46_v;
	float t_2 = floorf(h) * dX_46_v;
	float t_3 = floorf(d) * dY_46_w;
	float t_4 = floorf(d) * dX_46_w;
	float t_5 = floorf(w) * dX_46_u;
	return log2f(sqrtf(fmaxf((((t_5 * t_5) + (t_2 * t_2)) + (t_4 * t_4)), (((t_0 * t_0) + (t_1 * t_1)) + (t_3 * t_3)))));
}

Julia

function code(w, h, d, dX_46_u, dX_46_v, dX_46_w, dY_46_u, dY_46_v, dY_46_w)
	t_0 = Float32(floor(w) * dY_46_u)
	t_1 = Float32(floor(h) * dY_46_v)
	t_2 = Float32(floor(h) * dX_46_v)
	t_3 = Float32(floor(d) * dY_46_w)
	t_4 = Float32(floor(d) * dX_46_w)
	t_5 = Float32(floor(w) * dX_46_u)
	return log2(sqrt(((Float32(Float32(Float32(t_5 * t_5) + Float32(t_2 * t_2)) + Float32(t_4 * t_4)) != Float32(Float32(Float32(t_5 * t_5) + Float32(t_2 * t_2)) + Float32(t_4 * t_4))) ? Float32(Float32(Float32(t_0 * t_0) + Float32(t_1 * t_1)) + Float32(t_3 * t_3)) : ((Float32(Float32(Float32(t_0 * t_0) + Float32(t_1 * t_1)) + Float32(t_3 * t_3)) != Float32(Float32(Float32(t_0 * t_0) + Float32(t_1 * t_1)) + Float32(t_3 * t_3))) ? Float32(Float32(Float32(t_5 * t_5) + Float32(t_2 * t_2)) + Float32(t_4 * t_4)) : max(Float32(Float32(Float32(t_5 * t_5) + Float32(t_2 * t_2)) + Float32(t_4 * t_4)), Float32(Float32(Float32(t_0 * t_0) + Float32(t_1 * t_1)) + Float32(t_3 * t_3)))))))
end

MATLAB

function tmp = code(w, h, d, dX_46_u, dX_46_v, dX_46_w, dY_46_u, dY_46_v, dY_46_w)
	t_0 = floor(w) * dY_46_u;
	t_1 = floor(h) * dY_46_v;
	t_2 = floor(h) * dX_46_v;
	t_3 = floor(d) * dY_46_w;
	t_4 = floor(d) * dX_46_w;
	t_5 = floor(w) * dX_46_u;
	tmp = log2(sqrt(max((((t_5 * t_5) + (t_2 * t_2)) + (t_4 * t_4)), (((t_0 * t_0) + (t_1 * t_1)) + (t_3 * t_3)))));
end

Initial Program: 68.4% accurate, 1.0× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} t_0 := \left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\\ t_1 := \left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\\ t_2 := \left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\\ t_3 := \left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\\ t_4 := \left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\\ t_5 := \left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\\ \log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(\left(t\_5 \cdot t\_5 + t\_2 \cdot t\_2\right) + t\_4 \cdot t\_4, \left(t\_0 \cdot t\_0 + t\_1 \cdot t\_1\right) + t\_3 \cdot t\_3\right)}\right) \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (w h d dX.u dX.v dX.w dY.u dY.v dY.w)
 :precision binary32
 (let* ((t_0 (* (floor w) dY.u))
        (t_1 (* (floor h) dY.v))
        (t_2 (* (floor h) dX.v))
        (t_3 (* (floor d) dY.w))
        (t_4 (* (floor d) dX.w))
        (t_5 (* (floor w) dX.u)))
   (log2
    (sqrt
     (fmax
      (+ (+ (* t_5 t_5) (* t_2 t_2)) (* t_4 t_4))
      (+ (+ (* t_0 t_0) (* t_1 t_1)) (* t_3 t_3)))))))

C

float code(float w, float h, float d, float dX_46_u, float dX_46_v, float dX_46_w, float dY_46_u, float dY_46_v, float dY_46_w) {
	float t_0 = floorf(w) * dY_46_u;
	float t_1 = floorf(h) * dY_46_v;
	float t_2 = floorf(h) * dX_46_v;
	float t_3 = floorf(d) * dY_46_w;
	float t_4 = floorf(d) * dX_46_w;
	float t_5 = floorf(w) * dX_46_u;
	return log2f(sqrtf(fmaxf((((t_5 * t_5) + (t_2 * t_2)) + (t_4 * t_4)), (((t_0 * t_0) + (t_1 * t_1)) + (t_3 * t_3)))));
}

Julia

function code(w, h, d, dX_46_u, dX_46_v, dX_46_w, dY_46_u, dY_46_v, dY_46_w)
	t_0 = Float32(floor(w) * dY_46_u)
	t_1 = Float32(floor(h) * dY_46_v)
	t_2 = Float32(floor(h) * dX_46_v)
	t_3 = Float32(floor(d) * dY_46_w)
	t_4 = Float32(floor(d) * dX_46_w)
	t_5 = Float32(floor(w) * dX_46_u)
	return log2(sqrt(((Float32(Float32(Float32(t_5 * t_5) + Float32(t_2 * t_2)) + Float32(t_4 * t_4)) != Float32(Float32(Float32(t_5 * t_5) + Float32(t_2 * t_2)) + Float32(t_4 * t_4))) ? Float32(Float32(Float32(t_0 * t_0) + Float32(t_1 * t_1)) + Float32(t_3 * t_3)) : ((Float32(Float32(Float32(t_0 * t_0) + Float32(t_1 * t_1)) + Float32(t_3 * t_3)) != Float32(Float32(Float32(t_0 * t_0) + Float32(t_1 * t_1)) + Float32(t_3 * t_3))) ? Float32(Float32(Float32(t_5 * t_5) + Float32(t_2 * t_2)) + Float32(t_4 * t_4)) : max(Float32(Float32(Float32(t_5 * t_5) + Float32(t_2 * t_2)) + Float32(t_4 * t_4)), Float32(Float32(Float32(t_0 * t_0) + Float32(t_1 * t_1)) + Float32(t_3 * t_3)))))))
end

MATLAB

function tmp = code(w, h, d, dX_46_u, dX_46_v, dX_46_w, dY_46_u, dY_46_v, dY_46_w)
	t_0 = floor(w) * dY_46_u;
	t_1 = floor(h) * dY_46_v;
	t_2 = floor(h) * dX_46_v;
	t_3 = floor(d) * dY_46_w;
	t_4 = floor(d) * dX_46_w;
	t_5 = floor(w) * dX_46_u;
	tmp = log2(sqrt(max((((t_5 * t_5) + (t_2 * t_2)) + (t_4 * t_4)), (((t_0 * t_0) + (t_1 * t_1)) + (t_3 * t_3)))));
end

Alternative 1: 68.4% accurate, 0.5× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} t_0 := \left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\\ t_1 := \left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\\ t_2 := \left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\\ t_3 := \left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\\ t_4 := \left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\\ t_5 := \left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\\ t_6 := \mathsf{max}\left(\left(t\_4 \cdot t\_4 + t\_1 \cdot t\_1\right) + t\_3 \cdot t\_3, \left(t\_5 \cdot t\_5 + t\_0 \cdot t\_0\right) + t\_2 \cdot t\_2\right)\\ t_7 := {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\\ \mathbf{if}\;t\_6 \leq \infty:\\ \;\;\;\;\log_{2} \left(\sqrt{t\_6}\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(dX.w \cdot \left(dX.w \cdot t\_7\right), dY.w \cdot \left(dY.w \cdot t\_7\right)\right)}\right)\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (w h d dX.u dX.v dX.w dY.u dY.v dY.w)
 :precision binary32
 (let* ((t_0 (* (floor h) dY.v))
        (t_1 (* (floor h) dX.v))
        (t_2 (* (floor d) dY.w))
        (t_3 (* (floor d) dX.w))
        (t_4 (* (floor w) dX.u))
        (t_5 (* (floor w) dY.u))
        (t_6
         (fmax
          (+ (+ (* t_4 t_4) (* t_1 t_1)) (* t_3 t_3))
          (+ (+ (* t_5 t_5) (* t_0 t_0)) (* t_2 t_2))))
        (t_7 (pow (floor d) 2.0)))
   (if (<= t_6 INFINITY)
     (log2 (sqrt t_6))
     (log2 (sqrt (fmax (* dX.w (* dX.w t_7)) (* dY.w (* dY.w t_7))))))))

C

float code(float w, float h, float d, float dX_46_u, float dX_46_v, float dX_46_w, float dY_46_u, float dY_46_v, float dY_46_w) {
	float t_0 = floorf(h) * dY_46_v;
	float t_1 = floorf(h) * dX_46_v;
	float t_2 = floorf(d) * dY_46_w;
	float t_3 = floorf(d) * dX_46_w;
	float t_4 = floorf(w) * dX_46_u;
	float t_5 = floorf(w) * dY_46_u;
	float t_6 = fmaxf((((t_4 * t_4) + (t_1 * t_1)) + (t_3 * t_3)), (((t_5 * t_5) + (t_0 * t_0)) + (t_2 * t_2)));
	float t_7 = powf(floorf(d), 2.0f);
	float tmp;
	if (t_6 <= ((float) INFINITY)) {
		tmp = log2f(sqrtf(t_6));
	} else {
		tmp = log2f(sqrtf(fmaxf((dX_46_w * (dX_46_w * t_7)), (dY_46_w * (dY_46_w * t_7)))));
	}
	return tmp;
}

Julia

function code(w, h, d, dX_46_u, dX_46_v, dX_46_w, dY_46_u, dY_46_v, dY_46_w)
	t_0 = Float32(floor(h) * dY_46_v)
	t_1 = Float32(floor(h) * dX_46_v)
	t_2 = Float32(floor(d) * dY_46_w)
	t_3 = Float32(floor(d) * dX_46_w)
	t_4 = Float32(floor(w) * dX_46_u)
	t_5 = Float32(floor(w) * dY_46_u)
	t_6 = (Float32(Float32(Float32(t_4 * t_4) + Float32(t_1 * t_1)) + Float32(t_3 * t_3)) != Float32(Float32(Float32(t_4 * t_4) + Float32(t_1 * t_1)) + Float32(t_3 * t_3))) ? Float32(Float32(Float32(t_5 * t_5) + Float32(t_0 * t_0)) + Float32(t_2 * t_2)) : ((Float32(Float32(Float32(t_5 * t_5) + Float32(t_0 * t_0)) + Float32(t_2 * t_2)) != Float32(Float32(Float32(t_5 * t_5) + Float32(t_0 * t_0)) + Float32(t_2 * t_2))) ? Float32(Float32(Float32(t_4 * t_4) + Float32(t_1 * t_1)) + Float32(t_3 * t_3)) : max(Float32(Float32(Float32(t_4 * t_4) + Float32(t_1 * t_1)) + Float32(t_3 * t_3)), Float32(Float32(Float32(t_5 * t_5) + Float32(t_0 * t_0)) + Float32(t_2 * t_2))))
	t_7 = floor(d) ^ Float32(2.0)
	tmp = Float32(0.0)
	if (t_6 <= Float32(Inf))
		tmp = log2(sqrt(t_6));
	else
		tmp = log2(sqrt(((Float32(dX_46_w * Float32(dX_46_w * t_7)) != Float32(dX_46_w * Float32(dX_46_w * t_7))) ? Float32(dY_46_w * Float32(dY_46_w * t_7)) : ((Float32(dY_46_w * Float32(dY_46_w * t_7)) != Float32(dY_46_w * Float32(dY_46_w * t_7))) ? Float32(dX_46_w * Float32(dX_46_w * t_7)) : max(Float32(dX_46_w * Float32(dX_46_w * t_7)), Float32(dY_46_w * Float32(dY_46_w * t_7)))))));
	end
	return tmp
end

MATLAB

function tmp_2 = code(w, h, d, dX_46_u, dX_46_v, dX_46_w, dY_46_u, dY_46_v, dY_46_w)
	t_0 = floor(h) * dY_46_v;
	t_1 = floor(h) * dX_46_v;
	t_2 = floor(d) * dY_46_w;
	t_3 = floor(d) * dX_46_w;
	t_4 = floor(w) * dX_46_u;
	t_5 = floor(w) * dY_46_u;
	t_6 = max((((t_4 * t_4) + (t_1 * t_1)) + (t_3 * t_3)), (((t_5 * t_5) + (t_0 * t_0)) + (t_2 * t_2)));
	t_7 = floor(d) ^ single(2.0);
	tmp = single(0.0);
	if (t_6 <= single(Inf))
		tmp = log2(sqrt(t_6));
	else
		tmp = log2(sqrt(max((dX_46_w * (dX_46_w * t_7)), (dY_46_w * (dY_46_w * t_7)))));
	end
	tmp_2 = tmp;
end

Derivation

1. Split input into 2 regimes

2. if (fmax.f32 (+.f32 (+.f32 (*.f32 (*.f32 (floor.f32 w) dX.u) (*.f32 (floor.f32 w) dX.u)) (*.f32 (*.f32 (floor.f32 h) dX.v) (*.f32 (floor.f32 h) dX.v))) (*.f32 (*.f32 (floor.f32 d) dX.w) (*.f32 (floor.f32 d) dX.w))) (+.f32 (+.f32 (*.f32 (*.f32 (floor.f32 w) dY.u) (*.f32 (floor.f32 w) dY.u)) (*.f32 (*.f32 (floor.f32 h) dY.v) (*.f32 (floor.f32 h) dY.v))) (*.f32 (*.f32 (floor.f32 d) dY.w) (*.f32 (floor.f32 d) dY.w)))) < +inf.0

   1. Initial program 66.0%

      \[\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(\left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right), \left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)\right)}\right) \]
   2. Add Preprocessing

   if +inf.0 < (fmax.f32 (+.f32 (+.f32 (*.f32 (*.f32 (floor.f32 w) dX.u) (*.f32 (floor.f32 w) dX.u)) (*.f32 (*.f32 (floor.f32 h) dX.v) (*.f32 (floor.f32 h) dX.v))) (*.f32 (*.f32 (floor.f32 d) dX.w) (*.f32 (floor.f32 d) dX.w))) (+.f32 (+.f32 (*.f32 (*.f32 (floor.f32 w) dY.u) (*.f32 (floor.f32 w) dY.u)) (*.f32 (*.f32 (floor.f32 h) dY.v) (*.f32 (floor.f32 h) dY.v))) (*.f32 (*.f32 (floor.f32 d) dY.w) (*.f32 (floor.f32 d) dY.w))))

   1. Initial program 66.0%

      \[\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(\left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right), \left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)\right)}\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in dX.w around inf

      \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\color{blue}{\left({dX.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right)}, \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
   4. Step-by-step derivation

      1. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\left(\left(dX.w \cdot dX.w\right) \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      2. associate-*l* N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\left(dX.w \cdot \left(dX.w \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      3. *-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\left(dX.w \cdot \left({\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dX.w\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      4. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.w, \left({\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dX.w\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      5. *-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.w, \left(dX.w \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      6. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{*.f32}\left(dX.w, \left({\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      7. pow-lowering-pow.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{pow.f32}\left(\left(\left\lfloord\right\rfloor\right), 2\right)\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      8. floor-lowering-floor.f32 50.7%

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), 2\right)\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

   5. Simplified 50.7%

      \[\leadsto \log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(\color{blue}{dX.w \cdot \left(dX.w \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right)}, \left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)\right)}\right) \]

   6. Taylor expanded in dY.w around inf

      \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), 2\right)\right)\right), \color{blue}{\left({dY.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right)}\right)\right)\right) \]
   7. Step-by-step derivation

      1. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), 2\right)\right)\right), \left(\left(dY.w \cdot dY.w\right) \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right)\right) \]

      2. associate-*l* N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), 2\right)\right)\right), \left(dY.w \cdot \left(dY.w \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      3. *-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), 2\right)\right)\right), \left(dY.w \cdot \left({\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.w\right)\right)\right)\right)\right) \]

      4. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), 2\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.w, \left({\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.w\right)\right)\right)\right)\right) \]

      5. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), 2\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.w, \mathsf{*.f32}\left(\left({\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right) \]

      6. pow-lowering-pow.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), 2\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.w, \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\left(\left\lfloord\right\rfloor\right), 2\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right) \]

      7. floor-lowering-floor.f32 34.0%

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), 2\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.w, \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), 2\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right) \]

   8. Simplified 34.0%

      \[\leadsto \log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(dX.w \cdot \left(dX.w \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right), \color{blue}{dY.w \cdot \left({\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.w\right)}\right)}\right) \]
3. Recombined 2 regimes into one program.

4. Final simplification 66.0%

   \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;\mathsf{max}\left(\left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right), \left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)\right) \leq \infty:\\ \;\;\;\;\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(\left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right), \left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)\right)}\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(dX.w \cdot \left(dX.w \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right), dY.w \cdot \left(dY.w \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)}\right)\\ \end{array} \]
5. Add Preprocessing

Alternative 2: 68.4% accurate, 1.0× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left({\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right)}^{2} + \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right)}^{2} + {\left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right)}^{2}\right), {\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right)}^{2} + \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2} + {\left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)}^{2}\right)\right)}\right) \end{array} \]

FPCore

(FPCore (w h d dX.u dX.v dX.w dY.u dY.v dY.w)
 :precision binary32
 (log2
  (sqrt
   (fmax
    (+
     (pow (* (floor w) dX.u) 2.0)
     (+ (pow (* (floor h) dX.v) 2.0) (pow (* (floor d) dX.w) 2.0)))
    (+
     (pow (* (floor w) dY.u) 2.0)
     (+ (pow (* (floor h) dY.v) 2.0) (pow (* (floor d) dY.w) 2.0)))))))

C

float code(float w, float h, float d, float dX_46_u, float dX_46_v, float dX_46_w, float dY_46_u, float dY_46_v, float dY_46_w) {
	return log2f(sqrtf(fmaxf((powf((floorf(w) * dX_46_u), 2.0f) + (powf((floorf(h) * dX_46_v), 2.0f) + powf((floorf(d) * dX_46_w), 2.0f))), (powf((floorf(w) * dY_46_u), 2.0f) + (powf((floorf(h) * dY_46_v), 2.0f) + powf((floorf(d) * dY_46_w), 2.0f))))));
}

Julia

function code(w, h, d, dX_46_u, dX_46_v, dX_46_w, dY_46_u, dY_46_v, dY_46_w)
	return log2(sqrt(((Float32((Float32(floor(w) * dX_46_u) ^ Float32(2.0)) + Float32((Float32(floor(h) * dX_46_v) ^ Float32(2.0)) + (Float32(floor(d) * dX_46_w) ^ Float32(2.0)))) != Float32((Float32(floor(w) * dX_46_u) ^ Float32(2.0)) + Float32((Float32(floor(h) * dX_46_v) ^ Float32(2.0)) + (Float32(floor(d) * dX_46_w) ^ Float32(2.0))))) ? Float32((Float32(floor(w) * dY_46_u) ^ Float32(2.0)) + Float32((Float32(floor(h) * dY_46_v) ^ Float32(2.0)) + (Float32(floor(d) * dY_46_w) ^ Float32(2.0)))) : ((Float32((Float32(floor(w) * dY_46_u) ^ Float32(2.0)) + Float32((Float32(floor(h) * dY_46_v) ^ Float32(2.0)) + (Float32(floor(d) * dY_46_w) ^ Float32(2.0)))) != Float32((Float32(floor(w) * dY_46_u) ^ Float32(2.0)) + Float32((Float32(floor(h) * dY_46_v) ^ Float32(2.0)) + (Float32(floor(d) * dY_46_w) ^ Float32(2.0))))) ? Float32((Float32(floor(w) * dX_46_u) ^ Float32(2.0)) + Float32((Float32(floor(h) * dX_46_v) ^ Float32(2.0)) + (Float32(floor(d) * dX_46_w) ^ Float32(2.0)))) : max(Float32((Float32(floor(w) * dX_46_u) ^ Float32(2.0)) + Float32((Float32(floor(h) * dX_46_v) ^ Float32(2.0)) + (Float32(floor(d) * dX_46_w) ^ Float32(2.0)))), Float32((Float32(floor(w) * dY_46_u) ^ Float32(2.0)) + Float32((Float32(floor(h) * dY_46_v) ^ Float32(2.0)) + (Float32(floor(d) * dY_46_w) ^ Float32(2.0)))))))))
end

MATLAB

function tmp = code(w, h, d, dX_46_u, dX_46_v, dX_46_w, dY_46_u, dY_46_v, dY_46_w)
	tmp = log2(sqrt(max((((floor(w) * dX_46_u) ^ single(2.0)) + (((floor(h) * dX_46_v) ^ single(2.0)) + ((floor(d) * dX_46_w) ^ single(2.0)))), (((floor(w) * dY_46_u) ^ single(2.0)) + (((floor(h) * dY_46_v) ^ single(2.0)) + ((floor(d) * dY_46_w) ^ single(2.0)))))));
end

Derivation

1. Initial program 66.0%

   \[\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(\left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right), \left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)\right)}\right) \]
2. Add Preprocessing
3. Step-by-step derivation

   1. sqrt-lowering-sqrt.f32 N/A

      \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\left(\mathsf{max}\left(\left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right), \left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)\right)\right)\right)\right) \]

   2. fmax-lowering-fmax.f32 N/A

      \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\left(\left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right)\right), \left(\left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)\right)\right)\right)\right) \]

4. Applied egg-rr 66.0%

   \[\leadsto \log_{2} \color{blue}{\left(\sqrt{\mathsf{max}\left({\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right)}^{2} + \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right)}^{2} + {\left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right)}^{2}\right), {\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right)}^{2} + \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2} + {\left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)}^{2}\right)\right)}\right)} \]
5. Add Preprocessing

Alternative 3: 62.9% accurate, 1.2× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} t_0 := {\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right)}^{2} + \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2} + {\left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)}^{2}\right)\\ \mathbf{if}\;dX.u \leq 8000000000:\\ \;\;\;\;\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(dX.w \cdot \left(dX.w \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right) + dX.v \cdot \left(dX.v \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right), t\_0\right)}\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left({\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right)}^{2} + {\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right)}^{2}, t\_0\right)}\right)\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (w h d dX.u dX.v dX.w dY.u dY.v dY.w)
 :precision binary32
 (let* ((t_0
         (+
          (pow (* (floor w) dY.u) 2.0)
          (+ (pow (* (floor h) dY.v) 2.0) (pow (* (floor d) dY.w) 2.0)))))
   (if (<= dX.u 8000000000.0)
     (log2
      (sqrt
       (fmax
        (+
         (* dX.w (* dX.w (pow (floor d) 2.0)))
         (* dX.v (* dX.v (pow (floor h) 2.0))))
        t_0)))
     (log2
      (sqrt
       (fmax
        (+ (pow (* (floor w) dX.u) 2.0) (pow (* (floor h) dX.v) 2.0))
        t_0))))))

C

float code(float w, float h, float d, float dX_46_u, float dX_46_v, float dX_46_w, float dY_46_u, float dY_46_v, float dY_46_w) {
	float t_0 = powf((floorf(w) * dY_46_u), 2.0f) + (powf((floorf(h) * dY_46_v), 2.0f) + powf((floorf(d) * dY_46_w), 2.0f));
	float tmp;
	if (dX_46_u <= 8000000000.0f) {
		tmp = log2f(sqrtf(fmaxf(((dX_46_w * (dX_46_w * powf(floorf(d), 2.0f))) + (dX_46_v * (dX_46_v * powf(floorf(h), 2.0f)))), t_0)));
	} else {
		tmp = log2f(sqrtf(fmaxf((powf((floorf(w) * dX_46_u), 2.0f) + powf((floorf(h) * dX_46_v), 2.0f)), t_0)));
	}
	return tmp;
}

Julia

function code(w, h, d, dX_46_u, dX_46_v, dX_46_w, dY_46_u, dY_46_v, dY_46_w)
	t_0 = Float32((Float32(floor(w) * dY_46_u) ^ Float32(2.0)) + Float32((Float32(floor(h) * dY_46_v) ^ Float32(2.0)) + (Float32(floor(d) * dY_46_w) ^ Float32(2.0))))
	tmp = Float32(0.0)
	if (dX_46_u <= Float32(8000000000.0))
		tmp = log2(sqrt(((Float32(Float32(dX_46_w * Float32(dX_46_w * (floor(d) ^ Float32(2.0)))) + Float32(dX_46_v * Float32(dX_46_v * (floor(h) ^ Float32(2.0))))) != Float32(Float32(dX_46_w * Float32(dX_46_w * (floor(d) ^ Float32(2.0)))) + Float32(dX_46_v * Float32(dX_46_v * (floor(h) ^ Float32(2.0)))))) ? t_0 : ((t_0 != t_0) ? Float32(Float32(dX_46_w * Float32(dX_46_w * (floor(d) ^ Float32(2.0)))) + Float32(dX_46_v * Float32(dX_46_v * (floor(h) ^ Float32(2.0))))) : max(Float32(Float32(dX_46_w * Float32(dX_46_w * (floor(d) ^ Float32(2.0)))) + Float32(dX_46_v * Float32(dX_46_v * (floor(h) ^ Float32(2.0))))), t_0)))));
	else
		tmp = log2(sqrt(((Float32((Float32(floor(w) * dX_46_u) ^ Float32(2.0)) + (Float32(floor(h) * dX_46_v) ^ Float32(2.0))) != Float32((Float32(floor(w) * dX_46_u) ^ Float32(2.0)) + (Float32(floor(h) * dX_46_v) ^ Float32(2.0)))) ? t_0 : ((t_0 != t_0) ? Float32((Float32(floor(w) * dX_46_u) ^ Float32(2.0)) + (Float32(floor(h) * dX_46_v) ^ Float32(2.0))) : max(Float32((Float32(floor(w) * dX_46_u) ^ Float32(2.0)) + (Float32(floor(h) * dX_46_v) ^ Float32(2.0))), t_0)))));
	end
	return tmp
end

MATLAB

function tmp_2 = code(w, h, d, dX_46_u, dX_46_v, dX_46_w, dY_46_u, dY_46_v, dY_46_w)
	t_0 = ((floor(w) * dY_46_u) ^ single(2.0)) + (((floor(h) * dY_46_v) ^ single(2.0)) + ((floor(d) * dY_46_w) ^ single(2.0)));
	tmp = single(0.0);
	if (dX_46_u <= single(8000000000.0))
		tmp = log2(sqrt(max(((dX_46_w * (dX_46_w * (floor(d) ^ single(2.0)))) + (dX_46_v * (dX_46_v * (floor(h) ^ single(2.0))))), t_0)));
	else
		tmp = log2(sqrt(max((((floor(w) * dX_46_u) ^ single(2.0)) + ((floor(h) * dX_46_v) ^ single(2.0))), t_0)));
	end
	tmp_2 = tmp;
end

Derivation

1. Split input into 2 regimes

2. if dX.u < 8e9

   1. Initial program 66.6%

      \[\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(\left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right), \left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)\right)}\right) \]
   2. Add Preprocessing
   3. Step-by-step derivation

      1. sqrt-lowering-sqrt.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\left(\mathsf{max}\left(\left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right), \left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)\right)\right)\right)\right) \]

      2. fmax-lowering-fmax.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\left(\left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right)\right), \left(\left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)\right)\right)\right)\right) \]

   4. Applied egg-rr 66.6%

      \[\leadsto \log_{2} \color{blue}{\left(\sqrt{\mathsf{max}\left({\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right)}^{2} + \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right)}^{2} + {\left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right)}^{2}\right), {\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right)}^{2} + \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2} + {\left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)}^{2}\right)\right)}\right)} \]

   5. Taylor expanded in dX.u around 0

      \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\color{blue}{\left({dX.v}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} + {dX.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right)}, \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
   6. Step-by-step derivation

      1. *-rgt-identity N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\left({dX.v}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} + \left({dX.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right) \cdot 1\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      2. *-inverses N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\left({dX.v}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} + \left({dX.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right) \cdot \frac{{dX.v}^{2}}{{dX.v}^{2}}\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      3. associate-/l* N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\left({dX.v}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} + \frac{\left({dX.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right) \cdot {dX.v}^{2}}{{dX.v}^{2}}\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      4. associate-*l/ N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\left({dX.v}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} + \frac{{dX.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}}{{dX.v}^{2}} \cdot {dX.v}^{2}\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      5. +-lowering-+.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\left({dX.v}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right), \left(\frac{{dX.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}}{{dX.v}^{2}} \cdot {dX.v}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      6. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\left(\left(dX.v \cdot dX.v\right) \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right), \left(\frac{{dX.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}}{{dX.v}^{2}} \cdot {dX.v}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      7. associate-*l* N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\left(dX.v \cdot \left(dX.v \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \left(\frac{{dX.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}}{{dX.v}^{2}} \cdot {dX.v}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      8. *-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\left(dX.v \cdot \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dX.v\right)\right), \left(\frac{{dX.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}}{{dX.v}^{2}} \cdot {dX.v}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      9. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dX.v\right)\right), \left(\frac{{dX.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}}{{dX.v}^{2}} \cdot {dX.v}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      10. *-commutative N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, \left(dX.v \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \left(\frac{{dX.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}}{{dX.v}^{2}} \cdot {dX.v}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      11. *-lowering-*.f32 N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, \mathsf{*.f32}\left(dX.v, \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right), \left(\frac{{dX.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}}{{dX.v}^{2}} \cdot {dX.v}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      12. pow-lowering-pow.f32 N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, \mathsf{*.f32}\left(dX.v, \mathsf{pow.f32}\left(\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right), 2\right)\right)\right), \left(\frac{{dX.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}}{{dX.v}^{2}} \cdot {dX.v}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      13. floor-lowering-floor.f32 N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, \mathsf{*.f32}\left(dX.v, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right)\right), \left(\frac{{dX.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}}{{dX.v}^{2}} \cdot {dX.v}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      14. associate-*l/ N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, \mathsf{*.f32}\left(dX.v, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right)\right), \left(\frac{\left({dX.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right) \cdot {dX.v}^{2}}{{dX.v}^{2}}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      15. associate-/l* N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, \mathsf{*.f32}\left(dX.v, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right)\right), \left(\left({dX.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right) \cdot \frac{{dX.v}^{2}}{{dX.v}^{2}}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      16. *-inverses N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, \mathsf{*.f32}\left(dX.v, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right)\right), \left(\left({dX.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right) \cdot 1\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      17. *-rgt-identity N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, \mathsf{*.f32}\left(dX.v, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right)\right), \left({dX.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

   7. Simplified 64.1%

      \[\leadsto \log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(\color{blue}{dX.v \cdot \left(dX.v \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right) + dX.w \cdot \left(dX.w \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right)}, {\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right)}^{2} + \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2} + {\left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)}^{2}\right)\right)}\right) \]

   if 8e9 < dX.u

   1. Initial program 62.0%

      \[\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(\left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right), \left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)\right)}\right) \]
   2. Add Preprocessing
   3. Step-by-step derivation

      1. sqrt-lowering-sqrt.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\left(\mathsf{max}\left(\left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right), \left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)\right)\right)\right)\right) \]

      2. fmax-lowering-fmax.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\left(\left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right)\right), \left(\left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)\right)\right)\right)\right) \]

   4. Applied egg-rr 62.0%

      \[\leadsto \log_{2} \color{blue}{\left(\sqrt{\mathsf{max}\left({\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right)}^{2} + \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right)}^{2} + {\left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right)}^{2}\right), {\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right)}^{2} + \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2} + {\left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)}^{2}\right)\right)}\right)} \]

   5. Taylor expanded in dX.w around 0

      \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\color{blue}{\left({dX.u}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2} + {dX.v}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)}, \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
   6. Step-by-step derivation

      1. +-lowering-+.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\left({dX.u}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right), \left({dX.v}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      2. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\left({dX.u}^{2}\right), \left({\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \left({dX.v}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      3. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\left(dX.u \cdot dX.u\right), \left({\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \left({dX.v}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      4. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, dX.u\right), \left({\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \left({dX.v}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      5. pow-lowering-pow.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, dX.u\right), \mathsf{pow.f32}\left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right), 2\right)\right), \left({dX.v}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      6. floor-lowering-floor.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, dX.u\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right), \left({dX.v}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      7. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, dX.u\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right), \left(\left(dX.v \cdot dX.v\right) \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      8. associate-*l* N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, dX.u\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right), \left(dX.v \cdot \left(dX.v \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      9. *-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, dX.u\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right), \left(dX.v \cdot \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dX.v\right)\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      10. *-lowering-*.f32 N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, dX.u\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(dX.v, \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dX.v\right)\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      11. *-commutative N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, dX.u\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(dX.v, \left(dX.v \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      12. *-lowering-*.f32 N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, dX.u\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(dX.v, \mathsf{*.f32}\left(dX.v, \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      13. pow-lowering-pow.f32 N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, dX.u\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(dX.v, \mathsf{*.f32}\left(dX.v, \mathsf{pow.f32}\left(\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right), 2\right)\right)\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      14. floor-lowering-floor.f32 59.7%

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, dX.u\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(dX.v, \mathsf{*.f32}\left(dX.v, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right)\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

   7. Simplified 59.7%

      \[\leadsto \log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(\color{blue}{\left(dX.u \cdot dX.u\right) \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2} + dX.v \cdot \left(dX.v \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)}, {\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right)}^{2} + \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2} + {\left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)}^{2}\right)\right)}\right) \]
   8. Step-by-step derivation

      1. +-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\left(dX.v \cdot \left(dX.v \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right) + \left(dX.u \cdot dX.u\right) \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      2. +-lowering-+.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\left(dX.v \cdot \left(dX.v \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \left(\left(dX.u \cdot dX.u\right) \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      3. associate-*r* N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\left(\left(dX.v \cdot dX.v\right) \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right), \left(\left(dX.u \cdot dX.u\right) \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      4. *-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot \left(dX.v \cdot dX.v\right)\right), \left(\left(dX.u \cdot dX.u\right) \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      5. pow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot {dX.v}^{2}\right), \left(\left(dX.u \cdot dX.u\right) \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      6. pow-prod-down N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right)}^{2}\right), \left(\left(dX.u \cdot dX.u\right) \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      7. pow-lowering-pow.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right), 2\right), \left(\left(dX.u \cdot dX.u\right) \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      8. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right), dX.v\right), 2\right), \left(\left(dX.u \cdot dX.u\right) \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      9. floor-lowering-floor.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dX.v\right), 2\right), \left(\left(dX.u \cdot dX.u\right) \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      10. pow2 N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dX.v\right), 2\right), \left({dX.u}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      11. pow-prod-down N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dX.v\right), 2\right), \left({\left(dX.u \cdot \left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      12. pow-lowering-pow.f32 N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dX.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\left(dX.u \cdot \left\lfloorw\right\rfloor\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      13. *-lowering-*.f32 N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dX.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      14. floor-lowering-floor.f32 59.7%

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dX.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{floor.f32}\left(w\right)\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

   9. Applied egg-rr 59.7%

      \[\leadsto \log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(\color{blue}{{\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right)}^{2} + {\left(dX.u \cdot \left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}}, {\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right)}^{2} + \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2} + {\left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)}^{2}\right)\right)}\right) \]
3. Recombined 2 regimes into one program.

4. Final simplification 63.5%

   \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;dX.u \leq 8000000000:\\ \;\;\;\;\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(dX.w \cdot \left(dX.w \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right) + dX.v \cdot \left(dX.v \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right), {\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right)}^{2} + \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2} + {\left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)}^{2}\right)\right)}\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left({\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right)}^{2} + {\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right)}^{2}, {\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right)}^{2} + \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2} + {\left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)}^{2}\right)\right)}\right)\\ \end{array} \]
5. Add Preprocessing

Alternative 4: 62.8% accurate, 1.2× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} t_0 := {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\\ \mathbf{if}\;dX.w \leq 99999997952:\\ \;\;\;\;\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left({\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right)}^{2} + {\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right)}^{2}, {\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right)}^{2} + \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2} + {\left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)}^{2}\right)\right)}\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(dX.w \cdot \left(dX.w \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right) + dX.u \cdot \left(dX.u \cdot t\_0\right), t\_0 \cdot \left(dY.u \cdot dY.u\right)\right)}\right)\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (w h d dX.u dX.v dX.w dY.u dY.v dY.w)
 :precision binary32
 (let* ((t_0 (pow (floor w) 2.0)))
   (if (<= dX.w 99999997952.0)
     (log2
      (sqrt
       (fmax
        (+ (pow (* (floor w) dX.u) 2.0) (pow (* (floor h) dX.v) 2.0))
        (+
         (pow (* (floor w) dY.u) 2.0)
         (+ (pow (* (floor h) dY.v) 2.0) (pow (* (floor d) dY.w) 2.0))))))
     (log2
      (sqrt
       (fmax
        (+ (* dX.w (* dX.w (pow (floor d) 2.0))) (* dX.u (* dX.u t_0)))
        (* t_0 (* dY.u dY.u))))))))

C

float code(float w, float h, float d, float dX_46_u, float dX_46_v, float dX_46_w, float dY_46_u, float dY_46_v, float dY_46_w) {
	float t_0 = powf(floorf(w), 2.0f);
	float tmp;
	if (dX_46_w <= 99999997952.0f) {
		tmp = log2f(sqrtf(fmaxf((powf((floorf(w) * dX_46_u), 2.0f) + powf((floorf(h) * dX_46_v), 2.0f)), (powf((floorf(w) * dY_46_u), 2.0f) + (powf((floorf(h) * dY_46_v), 2.0f) + powf((floorf(d) * dY_46_w), 2.0f))))));
	} else {
		tmp = log2f(sqrtf(fmaxf(((dX_46_w * (dX_46_w * powf(floorf(d), 2.0f))) + (dX_46_u * (dX_46_u * t_0))), (t_0 * (dY_46_u * dY_46_u)))));
	}
	return tmp;
}

Julia

function code(w, h, d, dX_46_u, dX_46_v, dX_46_w, dY_46_u, dY_46_v, dY_46_w)
	t_0 = floor(w) ^ Float32(2.0)
	tmp = Float32(0.0)
	if (dX_46_w <= Float32(99999997952.0))
		tmp = log2(sqrt(((Float32((Float32(floor(w) * dX_46_u) ^ Float32(2.0)) + (Float32(floor(h) * dX_46_v) ^ Float32(2.0))) != Float32((Float32(floor(w) * dX_46_u) ^ Float32(2.0)) + (Float32(floor(h) * dX_46_v) ^ Float32(2.0)))) ? Float32((Float32(floor(w) * dY_46_u) ^ Float32(2.0)) + Float32((Float32(floor(h) * dY_46_v) ^ Float32(2.0)) + (Float32(floor(d) * dY_46_w) ^ Float32(2.0)))) : ((Float32((Float32(floor(w) * dY_46_u) ^ Float32(2.0)) + Float32((Float32(floor(h) * dY_46_v) ^ Float32(2.0)) + (Float32(floor(d) * dY_46_w) ^ Float32(2.0)))) != Float32((Float32(floor(w) * dY_46_u) ^ Float32(2.0)) + Float32((Float32(floor(h) * dY_46_v) ^ Float32(2.0)) + (Float32(floor(d) * dY_46_w) ^ Float32(2.0))))) ? Float32((Float32(floor(w) * dX_46_u) ^ Float32(2.0)) + (Float32(floor(h) * dX_46_v) ^ Float32(2.0))) : max(Float32((Float32(floor(w) * dX_46_u) ^ Float32(2.0)) + (Float32(floor(h) * dX_46_v) ^ Float32(2.0))), Float32((Float32(floor(w) * dY_46_u) ^ Float32(2.0)) + Float32((Float32(floor(h) * dY_46_v) ^ Float32(2.0)) + (Float32(floor(d) * dY_46_w) ^ Float32(2.0)))))))));
	else
		tmp = log2(sqrt(((Float32(Float32(dX_46_w * Float32(dX_46_w * (floor(d) ^ Float32(2.0)))) + Float32(dX_46_u * Float32(dX_46_u * t_0))) != Float32(Float32(dX_46_w * Float32(dX_46_w * (floor(d) ^ Float32(2.0)))) + Float32(dX_46_u * Float32(dX_46_u * t_0)))) ? Float32(t_0 * Float32(dY_46_u * dY_46_u)) : ((Float32(t_0 * Float32(dY_46_u * dY_46_u)) != Float32(t_0 * Float32(dY_46_u * dY_46_u))) ? Float32(Float32(dX_46_w * Float32(dX_46_w * (floor(d) ^ Float32(2.0)))) + Float32(dX_46_u * Float32(dX_46_u * t_0))) : max(Float32(Float32(dX_46_w * Float32(dX_46_w * (floor(d) ^ Float32(2.0)))) + Float32(dX_46_u * Float32(dX_46_u * t_0))), Float32(t_0 * Float32(dY_46_u * dY_46_u)))))));
	end
	return tmp
end

MATLAB

function tmp_2 = code(w, h, d, dX_46_u, dX_46_v, dX_46_w, dY_46_u, dY_46_v, dY_46_w)
	t_0 = floor(w) ^ single(2.0);
	tmp = single(0.0);
	if (dX_46_w <= single(99999997952.0))
		tmp = log2(sqrt(max((((floor(w) * dX_46_u) ^ single(2.0)) + ((floor(h) * dX_46_v) ^ single(2.0))), (((floor(w) * dY_46_u) ^ single(2.0)) + (((floor(h) * dY_46_v) ^ single(2.0)) + ((floor(d) * dY_46_w) ^ single(2.0)))))));
	else
		tmp = log2(sqrt(max(((dX_46_w * (dX_46_w * (floor(d) ^ single(2.0)))) + (dX_46_u * (dX_46_u * t_0))), (t_0 * (dY_46_u * dY_46_u)))));
	end
	tmp_2 = tmp;
end

Derivation

1. Split input into 2 regimes

2. if dX.w < 99999998000

   1. Initial program 69.2%

      \[\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(\left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right), \left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)\right)}\right) \]
   2. Add Preprocessing
   3. Step-by-step derivation

      1. sqrt-lowering-sqrt.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\left(\mathsf{max}\left(\left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right), \left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)\right)\right)\right)\right) \]

      2. fmax-lowering-fmax.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\left(\left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right)\right), \left(\left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)\right)\right)\right)\right) \]

   4. Applied egg-rr 69.2%

      \[\leadsto \log_{2} \color{blue}{\left(\sqrt{\mathsf{max}\left({\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right)}^{2} + \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right)}^{2} + {\left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right)}^{2}\right), {\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right)}^{2} + \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2} + {\left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)}^{2}\right)\right)}\right)} \]

   5. Taylor expanded in dX.w around 0

      \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\color{blue}{\left({dX.u}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2} + {dX.v}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)}, \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
   6. Step-by-step derivation

      1. +-lowering-+.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\left({dX.u}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right), \left({dX.v}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      2. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\left({dX.u}^{2}\right), \left({\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \left({dX.v}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      3. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\left(dX.u \cdot dX.u\right), \left({\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \left({dX.v}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      4. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, dX.u\right), \left({\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \left({dX.v}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      5. pow-lowering-pow.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, dX.u\right), \mathsf{pow.f32}\left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right), 2\right)\right), \left({dX.v}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      6. floor-lowering-floor.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, dX.u\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right), \left({dX.v}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      7. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, dX.u\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right), \left(\left(dX.v \cdot dX.v\right) \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      8. associate-*l* N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, dX.u\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right), \left(dX.v \cdot \left(dX.v \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      9. *-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, dX.u\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right), \left(dX.v \cdot \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dX.v\right)\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      10. *-lowering-*.f32 N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, dX.u\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(dX.v, \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dX.v\right)\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      11. *-commutative N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, dX.u\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(dX.v, \left(dX.v \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      12. *-lowering-*.f32 N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, dX.u\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(dX.v, \mathsf{*.f32}\left(dX.v, \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      13. pow-lowering-pow.f32 N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, dX.u\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(dX.v, \mathsf{*.f32}\left(dX.v, \mathsf{pow.f32}\left(\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right), 2\right)\right)\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      14. floor-lowering-floor.f32 65.1%

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, dX.u\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(dX.v, \mathsf{*.f32}\left(dX.v, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right)\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

   7. Simplified 65.1%

      \[\leadsto \log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(\color{blue}{\left(dX.u \cdot dX.u\right) \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2} + dX.v \cdot \left(dX.v \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)}, {\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right)}^{2} + \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2} + {\left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)}^{2}\right)\right)}\right) \]
   8. Step-by-step derivation

      1. +-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\left(dX.v \cdot \left(dX.v \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right) + \left(dX.u \cdot dX.u\right) \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      2. +-lowering-+.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\left(dX.v \cdot \left(dX.v \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \left(\left(dX.u \cdot dX.u\right) \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      3. associate-*r* N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\left(\left(dX.v \cdot dX.v\right) \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right), \left(\left(dX.u \cdot dX.u\right) \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      4. *-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot \left(dX.v \cdot dX.v\right)\right), \left(\left(dX.u \cdot dX.u\right) \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      5. pow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot {dX.v}^{2}\right), \left(\left(dX.u \cdot dX.u\right) \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      6. pow-prod-down N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right)}^{2}\right), \left(\left(dX.u \cdot dX.u\right) \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      7. pow-lowering-pow.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right), 2\right), \left(\left(dX.u \cdot dX.u\right) \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      8. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right), dX.v\right), 2\right), \left(\left(dX.u \cdot dX.u\right) \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      9. floor-lowering-floor.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dX.v\right), 2\right), \left(\left(dX.u \cdot dX.u\right) \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      10. pow2 N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dX.v\right), 2\right), \left({dX.u}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      11. pow-prod-down N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dX.v\right), 2\right), \left({\left(dX.u \cdot \left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      12. pow-lowering-pow.f32 N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dX.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\left(dX.u \cdot \left\lfloorw\right\rfloor\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      13. *-lowering-*.f32 N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dX.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      14. floor-lowering-floor.f32 65.1%

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dX.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{floor.f32}\left(w\right)\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), 2\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

   9. Applied egg-rr 65.1%

      \[\leadsto \log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(\color{blue}{{\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right)}^{2} + {\left(dX.u \cdot \left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}}, {\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right)}^{2} + \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2} + {\left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)}^{2}\right)\right)}\right) \]

   if 99999998000 < dX.w

   1. Initial program 39.9%

      \[\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(\left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right), \left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)\right)}\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in dX.v around 0

      \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\color{blue}{\left({dX.u}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2} + {dX.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right)}, \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
   4. Step-by-step derivation

      1. *-rgt-identity N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\left({dX.u}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2} + \left({dX.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right) \cdot 1\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      2. *-inverses N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\left({dX.u}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2} + \left({dX.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right) \cdot \frac{{dX.v}^{2}}{{dX.v}^{2}}\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      3. associate-/l* N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\left({dX.u}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2} + \frac{\left({dX.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right) \cdot {dX.v}^{2}}{{dX.v}^{2}}\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      4. associate-*l/ N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\left({dX.u}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2} + \frac{{dX.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}}{{dX.v}^{2}} \cdot {dX.v}^{2}\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      5. +-lowering-+.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\left({dX.u}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right), \left(\frac{{dX.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}}{{dX.v}^{2}} \cdot {dX.v}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      6. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\left(\left(dX.u \cdot dX.u\right) \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right), \left(\frac{{dX.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}}{{dX.v}^{2}} \cdot {dX.v}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      7. associate-*l* N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\left(dX.u \cdot \left(dX.u \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \left(\frac{{dX.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}}{{dX.v}^{2}} \cdot {dX.v}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      8. *-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\left(dX.u \cdot \left({\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dX.u\right)\right), \left(\frac{{dX.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}}{{dX.v}^{2}} \cdot {dX.v}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      9. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \left({\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dX.u\right)\right), \left(\frac{{dX.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}}{{dX.v}^{2}} \cdot {dX.v}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      10. *-commutative N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \left(dX.u \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \left(\frac{{dX.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}}{{dX.v}^{2}} \cdot {dX.v}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      11. *-lowering-*.f32 N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{*.f32}\left(dX.u, \left({\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right), \left(\frac{{dX.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}}{{dX.v}^{2}} \cdot {dX.v}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      12. pow-lowering-pow.f32 N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{pow.f32}\left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right), 2\right)\right)\right), \left(\frac{{dX.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}}{{dX.v}^{2}} \cdot {dX.v}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      13. floor-lowering-floor.f32 N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right)\right), \left(\frac{{dX.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}}{{dX.v}^{2}} \cdot {dX.v}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      14. associate-*l/ N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right)\right), \left(\frac{\left({dX.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right) \cdot {dX.v}^{2}}{{dX.v}^{2}}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      15. associate-/l* N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right)\right), \left(\left({dX.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right) \cdot \frac{{dX.v}^{2}}{{dX.v}^{2}}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      16. *-inverses N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right)\right), \left(\left({dX.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right) \cdot 1\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      17. *-rgt-identity N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right)\right), \left({dX.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

   5. Simplified 36.9%

      \[\leadsto \log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(\color{blue}{dX.u \cdot \left(dX.u \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right) + dX.w \cdot \left(dX.w \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right)}, \left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)\right)}\right) \]

   6. Taylor expanded in dY.u around inf

      \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), 2\right)\right)\right)\right), \color{blue}{\left({dY.u}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right)}\right)\right)\right) \]
   7. Step-by-step derivation

      1. *-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), 2\right)\right)\right)\right), \left({\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2} \cdot {dY.u}^{2}\right)\right)\right)\right) \]

      2. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), 2\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\left({\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right), \left({dY.u}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      3. pow-lowering-pow.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), 2\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right), 2\right), \left({dY.u}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      4. floor-lowering-floor.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), 2\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right), \left({dY.u}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      5. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), 2\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right), \left(dY.u \cdot dY.u\right)\right)\right)\right)\right) \]

      6. *-lowering-*.f32 38.7%

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), 2\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.u, dY.u\right)\right)\right)\right)\right) \]

   8. Simplified 38.7%

      \[\leadsto \log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(dX.u \cdot \left(dX.u \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right) + dX.w \cdot \left(dX.w \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right), \color{blue}{{\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2} \cdot \left(dY.u \cdot dY.u\right)}\right)}\right) \]
3. Recombined 2 regimes into one program.

4. Final simplification 62.2%

   \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;dX.w \leq 99999997952:\\ \;\;\;\;\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left({\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right)}^{2} + {\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right)}^{2}, {\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right)}^{2} + \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2} + {\left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)}^{2}\right)\right)}\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(dX.w \cdot \left(dX.w \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right) + dX.u \cdot \left(dX.u \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right), {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2} \cdot \left(dY.u \cdot dY.u\right)\right)}\right)\\ \end{array} \]
5. Add Preprocessing

Alternative 5: 55.9% accurate, 1.4× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} t_0 := \left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\\ t_1 := \left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\\ t_2 := \left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\\ t_3 := \left(t\_1 \cdot t\_1 + t\_2 \cdot t\_2\right) + t\_0 \cdot t\_0\\ \mathbf{if}\;dX.v \leq 1.5:\\ \;\;\;\;\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(dX.w \cdot \left(dX.w \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right), t\_3\right)}\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot \left(dX.v \cdot dX.v\right), t\_3\right)}\right)\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (w h d dX.u dX.v dX.w dY.u dY.v dY.w)
 :precision binary32
 (let* ((t_0 (* (floor d) dY.w))
        (t_1 (* (floor w) dY.u))
        (t_2 (* (floor h) dY.v))
        (t_3 (+ (+ (* t_1 t_1) (* t_2 t_2)) (* t_0 t_0))))
   (if (<= dX.v 1.5)
     (log2 (sqrt (fmax (* dX.w (* dX.w (pow (floor d) 2.0))) t_3)))
     (log2 (sqrt (fmax (* (pow (floor h) 2.0) (* dX.v dX.v)) t_3))))))

C

float code(float w, float h, float d, float dX_46_u, float dX_46_v, float dX_46_w, float dY_46_u, float dY_46_v, float dY_46_w) {
	float t_0 = floorf(d) * dY_46_w;
	float t_1 = floorf(w) * dY_46_u;
	float t_2 = floorf(h) * dY_46_v;
	float t_3 = ((t_1 * t_1) + (t_2 * t_2)) + (t_0 * t_0);
	float tmp;
	if (dX_46_v <= 1.5f) {
		tmp = log2f(sqrtf(fmaxf((dX_46_w * (dX_46_w * powf(floorf(d), 2.0f))), t_3)));
	} else {
		tmp = log2f(sqrtf(fmaxf((powf(floorf(h), 2.0f) * (dX_46_v * dX_46_v)), t_3)));
	}
	return tmp;
}

Julia

function code(w, h, d, dX_46_u, dX_46_v, dX_46_w, dY_46_u, dY_46_v, dY_46_w)
	t_0 = Float32(floor(d) * dY_46_w)
	t_1 = Float32(floor(w) * dY_46_u)
	t_2 = Float32(floor(h) * dY_46_v)
	t_3 = Float32(Float32(Float32(t_1 * t_1) + Float32(t_2 * t_2)) + Float32(t_0 * t_0))
	tmp = Float32(0.0)
	if (dX_46_v <= Float32(1.5))
		tmp = log2(sqrt(((Float32(dX_46_w * Float32(dX_46_w * (floor(d) ^ Float32(2.0)))) != Float32(dX_46_w * Float32(dX_46_w * (floor(d) ^ Float32(2.0))))) ? t_3 : ((t_3 != t_3) ? Float32(dX_46_w * Float32(dX_46_w * (floor(d) ^ Float32(2.0)))) : max(Float32(dX_46_w * Float32(dX_46_w * (floor(d) ^ Float32(2.0)))), t_3)))));
	else
		tmp = log2(sqrt(((Float32((floor(h) ^ Float32(2.0)) * Float32(dX_46_v * dX_46_v)) != Float32((floor(h) ^ Float32(2.0)) * Float32(dX_46_v * dX_46_v))) ? t_3 : ((t_3 != t_3) ? Float32((floor(h) ^ Float32(2.0)) * Float32(dX_46_v * dX_46_v)) : max(Float32((floor(h) ^ Float32(2.0)) * Float32(dX_46_v * dX_46_v)), t_3)))));
	end
	return tmp
end

MATLAB

function tmp_2 = code(w, h, d, dX_46_u, dX_46_v, dX_46_w, dY_46_u, dY_46_v, dY_46_w)
	t_0 = floor(d) * dY_46_w;
	t_1 = floor(w) * dY_46_u;
	t_2 = floor(h) * dY_46_v;
	t_3 = ((t_1 * t_1) + (t_2 * t_2)) + (t_0 * t_0);
	tmp = single(0.0);
	if (dX_46_v <= single(1.5))
		tmp = log2(sqrt(max((dX_46_w * (dX_46_w * (floor(d) ^ single(2.0)))), t_3)));
	else
		tmp = log2(sqrt(max(((floor(h) ^ single(2.0)) * (dX_46_v * dX_46_v)), t_3)));
	end
	tmp_2 = tmp;
end

Derivation

1. Split input into 2 regimes

2. if dX.v < 1.5

   1. Initial program 66.1%

      \[\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(\left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right), \left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)\right)}\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in dX.w around inf

      \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\color{blue}{\left({dX.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right)}, \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
   4. Step-by-step derivation

      1. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\left(\left(dX.w \cdot dX.w\right) \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      2. associate-*l* N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\left(dX.w \cdot \left(dX.w \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      3. *-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\left(dX.w \cdot \left({\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dX.w\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      4. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.w, \left({\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dX.w\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      5. *-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.w, \left(dX.w \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      6. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{*.f32}\left(dX.w, \left({\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      7. pow-lowering-pow.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{pow.f32}\left(\left(\left\lfloord\right\rfloor\right), 2\right)\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      8. floor-lowering-floor.f32 53.4%

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), 2\right)\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

   5. Simplified 53.4%

      \[\leadsto \log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(\color{blue}{dX.w \cdot \left(dX.w \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right)}, \left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)\right)}\right) \]

   if 1.5 < dX.v

   1. Initial program 65.7%

      \[\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(\left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right), \left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)\right)}\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in dX.v around inf

      \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\color{blue}{\left({dX.v}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)}, \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
   4. Step-by-step derivation

      1. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\left({dX.v}^{2}\right), \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      2. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\left(dX.v \cdot dX.v\right), \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      3. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      4. pow-lowering-pow.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      5. floor-lowering-floor.f32 60.9%

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

   5. Simplified 60.9%

      \[\leadsto \log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(\color{blue}{\left(dX.v \cdot dX.v\right) \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}}, \left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)\right)}\right) \]
3. Recombined 2 regimes into one program.

4. Final simplification 55.5%

   \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;dX.v \leq 1.5:\\ \;\;\;\;\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(dX.w \cdot \left(dX.w \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right), \left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)\right)}\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot \left(dX.v \cdot dX.v\right), \left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)\right)}\right)\\ \end{array} \]
5. Add Preprocessing

Alternative 6: 55.6% accurate, 1.4× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} t_0 := {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\\ t_1 := \left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\\ t_2 := \left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\\ t_3 := \left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\\ \mathbf{if}\;dX.v \leq 1000000:\\ \;\;\;\;\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(dX.w \cdot \left(dX.w \cdot t\_0\right), \left(t\_2 \cdot t\_2 + t\_3 \cdot t\_3\right) + t\_1 \cdot t\_1\right)}\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot \left(dX.v \cdot dX.v\right), dY.w \cdot \left(dY.w \cdot t\_0\right) + {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2} \cdot \left(dY.u \cdot dY.u\right)\right)}\right)\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (w h d dX.u dX.v dX.w dY.u dY.v dY.w)
 :precision binary32
 (let* ((t_0 (pow (floor d) 2.0))
        (t_1 (* (floor d) dY.w))
        (t_2 (* (floor w) dY.u))
        (t_3 (* (floor h) dY.v)))
   (if (<= dX.v 1000000.0)
     (log2
      (sqrt
       (fmax
        (* dX.w (* dX.w t_0))
        (+ (+ (* t_2 t_2) (* t_3 t_3)) (* t_1 t_1)))))
     (log2
      (sqrt
       (fmax
        (* (pow (floor h) 2.0) (* dX.v dX.v))
        (+ (* dY.w (* dY.w t_0)) (* (pow (floor w) 2.0) (* dY.u dY.u)))))))))

C

float code(float w, float h, float d, float dX_46_u, float dX_46_v, float dX_46_w, float dY_46_u, float dY_46_v, float dY_46_w) {
	float t_0 = powf(floorf(d), 2.0f);
	float t_1 = floorf(d) * dY_46_w;
	float t_2 = floorf(w) * dY_46_u;
	float t_3 = floorf(h) * dY_46_v;
	float tmp;
	if (dX_46_v <= 1000000.0f) {
		tmp = log2f(sqrtf(fmaxf((dX_46_w * (dX_46_w * t_0)), (((t_2 * t_2) + (t_3 * t_3)) + (t_1 * t_1)))));
	} else {
		tmp = log2f(sqrtf(fmaxf((powf(floorf(h), 2.0f) * (dX_46_v * dX_46_v)), ((dY_46_w * (dY_46_w * t_0)) + (powf(floorf(w), 2.0f) * (dY_46_u * dY_46_u))))));
	}
	return tmp;
}

Julia

function code(w, h, d, dX_46_u, dX_46_v, dX_46_w, dY_46_u, dY_46_v, dY_46_w)
	t_0 = floor(d) ^ Float32(2.0)
	t_1 = Float32(floor(d) * dY_46_w)
	t_2 = Float32(floor(w) * dY_46_u)
	t_3 = Float32(floor(h) * dY_46_v)
	tmp = Float32(0.0)
	if (dX_46_v <= Float32(1000000.0))
		tmp = log2(sqrt(((Float32(dX_46_w * Float32(dX_46_w * t_0)) != Float32(dX_46_w * Float32(dX_46_w * t_0))) ? Float32(Float32(Float32(t_2 * t_2) + Float32(t_3 * t_3)) + Float32(t_1 * t_1)) : ((Float32(Float32(Float32(t_2 * t_2) + Float32(t_3 * t_3)) + Float32(t_1 * t_1)) != Float32(Float32(Float32(t_2 * t_2) + Float32(t_3 * t_3)) + Float32(t_1 * t_1))) ? Float32(dX_46_w * Float32(dX_46_w * t_0)) : max(Float32(dX_46_w * Float32(dX_46_w * t_0)), Float32(Float32(Float32(t_2 * t_2) + Float32(t_3 * t_3)) + Float32(t_1 * t_1)))))));
	else
		tmp = log2(sqrt(((Float32((floor(h) ^ Float32(2.0)) * Float32(dX_46_v * dX_46_v)) != Float32((floor(h) ^ Float32(2.0)) * Float32(dX_46_v * dX_46_v))) ? Float32(Float32(dY_46_w * Float32(dY_46_w * t_0)) + Float32((floor(w) ^ Float32(2.0)) * Float32(dY_46_u * dY_46_u))) : ((Float32(Float32(dY_46_w * Float32(dY_46_w * t_0)) + Float32((floor(w) ^ Float32(2.0)) * Float32(dY_46_u * dY_46_u))) != Float32(Float32(dY_46_w * Float32(dY_46_w * t_0)) + Float32((floor(w) ^ Float32(2.0)) * Float32(dY_46_u * dY_46_u)))) ? Float32((floor(h) ^ Float32(2.0)) * Float32(dX_46_v * dX_46_v)) : max(Float32((floor(h) ^ Float32(2.0)) * Float32(dX_46_v * dX_46_v)), Float32(Float32(dY_46_w * Float32(dY_46_w * t_0)) + Float32((floor(w) ^ Float32(2.0)) * Float32(dY_46_u * dY_46_u))))))));
	end
	return tmp
end

MATLAB

function tmp_2 = code(w, h, d, dX_46_u, dX_46_v, dX_46_w, dY_46_u, dY_46_v, dY_46_w)
	t_0 = floor(d) ^ single(2.0);
	t_1 = floor(d) * dY_46_w;
	t_2 = floor(w) * dY_46_u;
	t_3 = floor(h) * dY_46_v;
	tmp = single(0.0);
	if (dX_46_v <= single(1000000.0))
		tmp = log2(sqrt(max((dX_46_w * (dX_46_w * t_0)), (((t_2 * t_2) + (t_3 * t_3)) + (t_1 * t_1)))));
	else
		tmp = log2(sqrt(max(((floor(h) ^ single(2.0)) * (dX_46_v * dX_46_v)), ((dY_46_w * (dY_46_w * t_0)) + ((floor(w) ^ single(2.0)) * (dY_46_u * dY_46_u))))));
	end
	tmp_2 = tmp;
end

Derivation

1. Split input into 2 regimes

2. if dX.v < 1e6

   1. Initial program 66.8%

      \[\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(\left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right), \left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)\right)}\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in dX.w around inf

      \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\color{blue}{\left({dX.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right)}, \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
   4. Step-by-step derivation

      1. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\left(\left(dX.w \cdot dX.w\right) \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      2. associate-*l* N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\left(dX.w \cdot \left(dX.w \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      3. *-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\left(dX.w \cdot \left({\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dX.w\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      4. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.w, \left({\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dX.w\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      5. *-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.w, \left(dX.w \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      6. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{*.f32}\left(dX.w, \left({\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      7. pow-lowering-pow.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{pow.f32}\left(\left(\left\lfloord\right\rfloor\right), 2\right)\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      8. floor-lowering-floor.f32 55.4%

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), 2\right)\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

   5. Simplified 55.4%

      \[\leadsto \log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(\color{blue}{dX.w \cdot \left(dX.w \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right)}, \left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)\right)}\right) \]

   if 1e6 < dX.v

   1. Initial program 62.9%

      \[\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(\left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right), \left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)\right)}\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in dX.v around inf

      \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\color{blue}{\left({dX.v}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)}, \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
   4. Step-by-step derivation

      1. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\left({dX.v}^{2}\right), \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      2. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\left(dX.v \cdot dX.v\right), \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      3. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      4. pow-lowering-pow.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      5. floor-lowering-floor.f32 56.8%

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

   5. Simplified 56.8%

      \[\leadsto \log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(\color{blue}{\left(dX.v \cdot dX.v\right) \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}}, \left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)\right)}\right) \]

   6. Taylor expanded in dY.v around 0

      \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \color{blue}{\left({dY.u}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2} + {dY.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right)}\right)\right)\right) \]
   7. Step-by-step derivation

      1. *-rgt-identity N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \left({dY.u}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2} + \left({dY.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right) \cdot 1\right)\right)\right)\right) \]

      2. *-inverses N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \left({dY.u}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2} + \left({dY.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right) \cdot \frac{{dY.u}^{2}}{{dY.u}^{2}}\right)\right)\right)\right) \]

      3. associate-/l* N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \left({dY.u}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2} + \frac{\left({dY.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right) \cdot {dY.u}^{2}}{{dY.u}^{2}}\right)\right)\right)\right) \]

      4. associate-*l/ N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \left({dY.u}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2} + \frac{{dY.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}}{{dY.u}^{2}} \cdot {dY.u}^{2}\right)\right)\right)\right) \]

      5. +-lowering-+.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\left({dY.u}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right), \left(\frac{{dY.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}}{{dY.u}^{2}} \cdot {dY.u}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      6. *-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\left({\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2} \cdot {dY.u}^{2}\right), \left(\frac{{dY.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}}{{dY.u}^{2}} \cdot {dY.u}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      7. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\left({\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right), \left({dY.u}^{2}\right)\right), \left(\frac{{dY.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}}{{dY.u}^{2}} \cdot {dY.u}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      8. pow-lowering-pow.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right), 2\right), \left({dY.u}^{2}\right)\right), \left(\frac{{dY.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}}{{dY.u}^{2}} \cdot {dY.u}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      9. floor-lowering-floor.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right), \left({dY.u}^{2}\right)\right), \left(\frac{{dY.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}}{{dY.u}^{2}} \cdot {dY.u}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      10. unpow2 N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right), \left(dY.u \cdot dY.u\right)\right), \left(\frac{{dY.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}}{{dY.u}^{2}} \cdot {dY.u}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      11. *-lowering-*.f32 N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.u, dY.u\right)\right), \left(\frac{{dY.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}}{{dY.u}^{2}} \cdot {dY.u}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      12. associate-*l/ N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.u, dY.u\right)\right), \left(\frac{\left({dY.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right) \cdot {dY.u}^{2}}{{dY.u}^{2}}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      13. associate-/l* N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.u, dY.u\right)\right), \left(\left({dY.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right) \cdot \frac{{dY.u}^{2}}{{dY.u}^{2}}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      14. *-inverses N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.u, dY.u\right)\right), \left(\left({dY.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right) \cdot 1\right)\right)\right)\right)\right) \]

      15. *-rgt-identity N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.u, dY.u\right)\right), \left({dY.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      16. unpow2 N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.u, dY.u\right)\right), \left(\left(dY.w \cdot dY.w\right) \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      17. associate-*l* N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.u, dY.u\right)\right), \left(dY.w \cdot \left(dY.w \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      18. *-commutative N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.u, dY.u\right)\right), \left(dY.w \cdot \left({\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      19. *-lowering-*.f32 N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.u, dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.w, \left({\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

   8. Simplified 58.0%

      \[\leadsto \log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(\left(dX.v \cdot dX.v\right) \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}, \color{blue}{{\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2} \cdot \left(dY.u \cdot dY.u\right) + dY.w \cdot \left({\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.w\right)}\right)}\right) \]
3. Recombined 2 regimes into one program.

4. Final simplification 55.9%

   \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;dX.v \leq 1000000:\\ \;\;\;\;\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(dX.w \cdot \left(dX.w \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right), \left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)\right)}\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot \left(dX.v \cdot dX.v\right), dY.w \cdot \left(dY.w \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right) + {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2} \cdot \left(dY.u \cdot dY.u\right)\right)}\right)\\ \end{array} \]
5. Add Preprocessing

Alternative 7: 55.9% accurate, 1.4× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;dX.v \leq 500000:\\ \;\;\;\;\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left({\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right)}^{2}, {\left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)}^{2} + \left({\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right)}^{2} + {\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2}\right)\right)}\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot \left(dX.v \cdot dX.v\right), dY.w \cdot \left(dY.w \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right) + {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2} \cdot \left(dY.u \cdot dY.u\right)\right)}\right)\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (w h d dX.u dX.v dX.w dY.u dY.v dY.w)
 :precision binary32
 (if (<= dX.v 500000.0)
   (log2
    (sqrt
     (fmax
      (pow (* (floor w) dX.u) 2.0)
      (+
       (pow (* (floor d) dY.w) 2.0)
       (+ (pow (* (floor w) dY.u) 2.0) (pow (* (floor h) dY.v) 2.0))))))
   (log2
    (sqrt
     (fmax
      (* (pow (floor h) 2.0) (* dX.v dX.v))
      (+
       (* dY.w (* dY.w (pow (floor d) 2.0)))
       (* (pow (floor w) 2.0) (* dY.u dY.u))))))))

C

float code(float w, float h, float d, float dX_46_u, float dX_46_v, float dX_46_w, float dY_46_u, float dY_46_v, float dY_46_w) {
	float tmp;
	if (dX_46_v <= 500000.0f) {
		tmp = log2f(sqrtf(fmaxf(powf((floorf(w) * dX_46_u), 2.0f), (powf((floorf(d) * dY_46_w), 2.0f) + (powf((floorf(w) * dY_46_u), 2.0f) + powf((floorf(h) * dY_46_v), 2.0f))))));
	} else {
		tmp = log2f(sqrtf(fmaxf((powf(floorf(h), 2.0f) * (dX_46_v * dX_46_v)), ((dY_46_w * (dY_46_w * powf(floorf(d), 2.0f))) + (powf(floorf(w), 2.0f) * (dY_46_u * dY_46_u))))));
	}
	return tmp;
}

Julia

function code(w, h, d, dX_46_u, dX_46_v, dX_46_w, dY_46_u, dY_46_v, dY_46_w)
	tmp = Float32(0.0)
	if (dX_46_v <= Float32(500000.0))
		tmp = log2(sqrt((((Float32(floor(w) * dX_46_u) ^ Float32(2.0)) != (Float32(floor(w) * dX_46_u) ^ Float32(2.0))) ? Float32((Float32(floor(d) * dY_46_w) ^ Float32(2.0)) + Float32((Float32(floor(w) * dY_46_u) ^ Float32(2.0)) + (Float32(floor(h) * dY_46_v) ^ Float32(2.0)))) : ((Float32((Float32(floor(d) * dY_46_w) ^ Float32(2.0)) + Float32((Float32(floor(w) * dY_46_u) ^ Float32(2.0)) + (Float32(floor(h) * dY_46_v) ^ Float32(2.0)))) != Float32((Float32(floor(d) * dY_46_w) ^ Float32(2.0)) + Float32((Float32(floor(w) * dY_46_u) ^ Float32(2.0)) + (Float32(floor(h) * dY_46_v) ^ Float32(2.0))))) ? (Float32(floor(w) * dX_46_u) ^ Float32(2.0)) : max((Float32(floor(w) * dX_46_u) ^ Float32(2.0)), Float32((Float32(floor(d) * dY_46_w) ^ Float32(2.0)) + Float32((Float32(floor(w) * dY_46_u) ^ Float32(2.0)) + (Float32(floor(h) * dY_46_v) ^ Float32(2.0)))))))));
	else
		tmp = log2(sqrt(((Float32((floor(h) ^ Float32(2.0)) * Float32(dX_46_v * dX_46_v)) != Float32((floor(h) ^ Float32(2.0)) * Float32(dX_46_v * dX_46_v))) ? Float32(Float32(dY_46_w * Float32(dY_46_w * (floor(d) ^ Float32(2.0)))) + Float32((floor(w) ^ Float32(2.0)) * Float32(dY_46_u * dY_46_u))) : ((Float32(Float32(dY_46_w * Float32(dY_46_w * (floor(d) ^ Float32(2.0)))) + Float32((floor(w) ^ Float32(2.0)) * Float32(dY_46_u * dY_46_u))) != Float32(Float32(dY_46_w * Float32(dY_46_w * (floor(d) ^ Float32(2.0)))) + Float32((floor(w) ^ Float32(2.0)) * Float32(dY_46_u * dY_46_u)))) ? Float32((floor(h) ^ Float32(2.0)) * Float32(dX_46_v * dX_46_v)) : max(Float32((floor(h) ^ Float32(2.0)) * Float32(dX_46_v * dX_46_v)), Float32(Float32(dY_46_w * Float32(dY_46_w * (floor(d) ^ Float32(2.0)))) + Float32((floor(w) ^ Float32(2.0)) * Float32(dY_46_u * dY_46_u))))))));
	end
	return tmp
end

MATLAB

function tmp_2 = code(w, h, d, dX_46_u, dX_46_v, dX_46_w, dY_46_u, dY_46_v, dY_46_w)
	tmp = single(0.0);
	if (dX_46_v <= single(500000.0))
		tmp = log2(sqrt(max(((floor(w) * dX_46_u) ^ single(2.0)), (((floor(d) * dY_46_w) ^ single(2.0)) + (((floor(w) * dY_46_u) ^ single(2.0)) + ((floor(h) * dY_46_v) ^ single(2.0)))))));
	else
		tmp = log2(sqrt(max(((floor(h) ^ single(2.0)) * (dX_46_v * dX_46_v)), ((dY_46_w * (dY_46_w * (floor(d) ^ single(2.0)))) + ((floor(w) ^ single(2.0)) * (dY_46_u * dY_46_u))))));
	end
	tmp_2 = tmp;
end

Derivation

1. Split input into 2 regimes

2. if dX.v < 5e5

   1. Initial program 66.7%

      \[\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(\left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right), \left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)\right)}\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in dX.u around inf

      \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\color{blue}{\left({dX.u}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right)}, \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
   4. Step-by-step derivation

      1. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\left(\left(dX.u \cdot dX.u\right) \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      2. associate-*l* N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\left(dX.u \cdot \left(dX.u \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      3. *-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\left(dX.u \cdot \left({\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dX.u\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      4. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \left({\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dX.u\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      5. *-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \left(dX.u \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      6. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{*.f32}\left(dX.u, \left({\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      7. pow-lowering-pow.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{pow.f32}\left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right), 2\right)\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      8. floor-lowering-floor.f32 55.2%

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

   5. Simplified 55.2%

      \[\leadsto \log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(\color{blue}{dX.u \cdot \left(dX.u \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right)}, \left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)\right)}\right) \]
   6. Step-by-step derivation

      1. sqrt-lowering-sqrt.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\left(\mathsf{max}\left(dX.u \cdot \left(dX.u \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right), \left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)\right)\right)\right)\right) \]

      2. fmax-lowering-fmax.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\left(dX.u \cdot \left(dX.u \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \left(\left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)\right)\right)\right)\right) \]

      3. associate-*r* N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\left(\left(dX.u \cdot dX.u\right) \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right), \left(\left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)\right)\right)\right)\right) \]

      4. pow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\left({dX.u}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right), \left(\left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)\right)\right)\right)\right) \]

      5. *-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\left({\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2} \cdot {dX.u}^{2}\right), \left(\left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)\right)\right)\right)\right) \]

      6. unpow-prod-down N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\left({\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right)}^{2}\right), \left(\left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)\right)\right)\right)\right) \]

      7. pow-lowering-pow.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right), 2\right), \left(\left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)\right)\right)\right)\right) \]

      8. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right), dX.u\right), 2\right), \left(\left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)\right)\right)\right)\right) \]

      9. floor-lowering-floor.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dX.u\right), 2\right), \left(\left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)\right)\right)\right)\right) \]

      10. +-lowering-+.f32 N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dX.u\right), 2\right), \mathsf{+.f32}\left(\left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)\right), \left(\left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

   7. Applied egg-rr 55.2%

      \[\leadsto \log_{2} \color{blue}{\left(\sqrt{\mathsf{max}\left({\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right)}^{2}, \left({\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right)}^{2} + {\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2}\right) + {\left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)}^{2}\right)}\right)} \]

   if 5e5 < dX.v

   1. Initial program 63.6%

      \[\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(\left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right), \left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)\right)}\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in dX.v around inf

      \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\color{blue}{\left({dX.v}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)}, \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
   4. Step-by-step derivation

      1. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\left({dX.v}^{2}\right), \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      2. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\left(dX.v \cdot dX.v\right), \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      3. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      4. pow-lowering-pow.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      5. floor-lowering-floor.f32 56.3%

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

   5. Simplified 56.3%

      \[\leadsto \log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(\color{blue}{\left(dX.v \cdot dX.v\right) \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}}, \left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)\right)}\right) \]

   6. Taylor expanded in dY.v around 0

      \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \color{blue}{\left({dY.u}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2} + {dY.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right)}\right)\right)\right) \]
   7. Step-by-step derivation

      1. *-rgt-identity N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \left({dY.u}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2} + \left({dY.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right) \cdot 1\right)\right)\right)\right) \]

      2. *-inverses N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \left({dY.u}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2} + \left({dY.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right) \cdot \frac{{dY.u}^{2}}{{dY.u}^{2}}\right)\right)\right)\right) \]

      3. associate-/l* N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \left({dY.u}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2} + \frac{\left({dY.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right) \cdot {dY.u}^{2}}{{dY.u}^{2}}\right)\right)\right)\right) \]

      4. associate-*l/ N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \left({dY.u}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2} + \frac{{dY.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}}{{dY.u}^{2}} \cdot {dY.u}^{2}\right)\right)\right)\right) \]

      5. +-lowering-+.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\left({dY.u}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right), \left(\frac{{dY.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}}{{dY.u}^{2}} \cdot {dY.u}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      6. *-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\left({\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2} \cdot {dY.u}^{2}\right), \left(\frac{{dY.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}}{{dY.u}^{2}} \cdot {dY.u}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      7. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\left({\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right), \left({dY.u}^{2}\right)\right), \left(\frac{{dY.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}}{{dY.u}^{2}} \cdot {dY.u}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      8. pow-lowering-pow.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right), 2\right), \left({dY.u}^{2}\right)\right), \left(\frac{{dY.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}}{{dY.u}^{2}} \cdot {dY.u}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      9. floor-lowering-floor.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right), \left({dY.u}^{2}\right)\right), \left(\frac{{dY.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}}{{dY.u}^{2}} \cdot {dY.u}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      10. unpow2 N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right), \left(dY.u \cdot dY.u\right)\right), \left(\frac{{dY.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}}{{dY.u}^{2}} \cdot {dY.u}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      11. *-lowering-*.f32 N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.u, dY.u\right)\right), \left(\frac{{dY.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}}{{dY.u}^{2}} \cdot {dY.u}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      12. associate-*l/ N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.u, dY.u\right)\right), \left(\frac{\left({dY.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right) \cdot {dY.u}^{2}}{{dY.u}^{2}}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      13. associate-/l* N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.u, dY.u\right)\right), \left(\left({dY.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right) \cdot \frac{{dY.u}^{2}}{{dY.u}^{2}}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      14. *-inverses N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.u, dY.u\right)\right), \left(\left({dY.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right) \cdot 1\right)\right)\right)\right)\right) \]

      15. *-rgt-identity N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.u, dY.u\right)\right), \left({dY.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      16. unpow2 N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.u, dY.u\right)\right), \left(\left(dY.w \cdot dY.w\right) \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      17. associate-*l* N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.u, dY.u\right)\right), \left(dY.w \cdot \left(dY.w \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      18. *-commutative N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.u, dY.u\right)\right), \left(dY.w \cdot \left({\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      19. *-lowering-*.f32 N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.u, dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.w, \left({\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

   8. Simplified 57.5%

      \[\leadsto \log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(\left(dX.v \cdot dX.v\right) \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}, \color{blue}{{\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2} \cdot \left(dY.u \cdot dY.u\right) + dY.w \cdot \left({\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.w\right)}\right)}\right) \]
3. Recombined 2 regimes into one program.

4. Final simplification 55.6%

   \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;dX.v \leq 500000:\\ \;\;\;\;\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left({\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right)}^{2}, {\left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)}^{2} + \left({\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right)}^{2} + {\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2}\right)\right)}\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot \left(dX.v \cdot dX.v\right), dY.w \cdot \left(dY.w \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right) + {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2} \cdot \left(dY.u \cdot dY.u\right)\right)}\right)\\ \end{array} \]
5. Add Preprocessing

Alternative 8: 48.5% accurate, 1.7× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;dY.w \leq 0.800000011920929:\\ \;\;\;\;\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right)}^{2}, {\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right)}^{2} + {\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2}\right)}\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot \left(dX.v \cdot dX.v\right), dY.w \cdot \left(dY.w \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right) + {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2} \cdot \left(dY.u \cdot dY.u\right)\right)}\right)\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (w h d dX.u dX.v dX.w dY.u dY.v dY.w)
 :precision binary32
 (if (<= dY.w 0.800000011920929)
   (log2
    (sqrt
     (fmax
      (pow (* (floor h) dX.v) 2.0)
      (+ (pow (* (floor w) dY.u) 2.0) (pow (* (floor h) dY.v) 2.0)))))
   (log2
    (sqrt
     (fmax
      (* (pow (floor h) 2.0) (* dX.v dX.v))
      (+
       (* dY.w (* dY.w (pow (floor d) 2.0)))
       (* (pow (floor w) 2.0) (* dY.u dY.u))))))))

C

float code(float w, float h, float d, float dX_46_u, float dX_46_v, float dX_46_w, float dY_46_u, float dY_46_v, float dY_46_w) {
	float tmp;
	if (dY_46_w <= 0.800000011920929f) {
		tmp = log2f(sqrtf(fmaxf(powf((floorf(h) * dX_46_v), 2.0f), (powf((floorf(w) * dY_46_u), 2.0f) + powf((floorf(h) * dY_46_v), 2.0f)))));
	} else {
		tmp = log2f(sqrtf(fmaxf((powf(floorf(h), 2.0f) * (dX_46_v * dX_46_v)), ((dY_46_w * (dY_46_w * powf(floorf(d), 2.0f))) + (powf(floorf(w), 2.0f) * (dY_46_u * dY_46_u))))));
	}
	return tmp;
}

Julia

function code(w, h, d, dX_46_u, dX_46_v, dX_46_w, dY_46_u, dY_46_v, dY_46_w)
	tmp = Float32(0.0)
	if (dY_46_w <= Float32(0.800000011920929))
		tmp = log2(sqrt((((Float32(floor(h) * dX_46_v) ^ Float32(2.0)) != (Float32(floor(h) * dX_46_v) ^ Float32(2.0))) ? Float32((Float32(floor(w) * dY_46_u) ^ Float32(2.0)) + (Float32(floor(h) * dY_46_v) ^ Float32(2.0))) : ((Float32((Float32(floor(w) * dY_46_u) ^ Float32(2.0)) + (Float32(floor(h) * dY_46_v) ^ Float32(2.0))) != Float32((Float32(floor(w) * dY_46_u) ^ Float32(2.0)) + (Float32(floor(h) * dY_46_v) ^ Float32(2.0)))) ? (Float32(floor(h) * dX_46_v) ^ Float32(2.0)) : max((Float32(floor(h) * dX_46_v) ^ Float32(2.0)), Float32((Float32(floor(w) * dY_46_u) ^ Float32(2.0)) + (Float32(floor(h) * dY_46_v) ^ Float32(2.0))))))));
	else
		tmp = log2(sqrt(((Float32((floor(h) ^ Float32(2.0)) * Float32(dX_46_v * dX_46_v)) != Float32((floor(h) ^ Float32(2.0)) * Float32(dX_46_v * dX_46_v))) ? Float32(Float32(dY_46_w * Float32(dY_46_w * (floor(d) ^ Float32(2.0)))) + Float32((floor(w) ^ Float32(2.0)) * Float32(dY_46_u * dY_46_u))) : ((Float32(Float32(dY_46_w * Float32(dY_46_w * (floor(d) ^ Float32(2.0)))) + Float32((floor(w) ^ Float32(2.0)) * Float32(dY_46_u * dY_46_u))) != Float32(Float32(dY_46_w * Float32(dY_46_w * (floor(d) ^ Float32(2.0)))) + Float32((floor(w) ^ Float32(2.0)) * Float32(dY_46_u * dY_46_u)))) ? Float32((floor(h) ^ Float32(2.0)) * Float32(dX_46_v * dX_46_v)) : max(Float32((floor(h) ^ Float32(2.0)) * Float32(dX_46_v * dX_46_v)), Float32(Float32(dY_46_w * Float32(dY_46_w * (floor(d) ^ Float32(2.0)))) + Float32((floor(w) ^ Float32(2.0)) * Float32(dY_46_u * dY_46_u))))))));
	end
	return tmp
end

MATLAB

function tmp_2 = code(w, h, d, dX_46_u, dX_46_v, dX_46_w, dY_46_u, dY_46_v, dY_46_w)
	tmp = single(0.0);
	if (dY_46_w <= single(0.800000011920929))
		tmp = log2(sqrt(max(((floor(h) * dX_46_v) ^ single(2.0)), (((floor(w) * dY_46_u) ^ single(2.0)) + ((floor(h) * dY_46_v) ^ single(2.0))))));
	else
		tmp = log2(sqrt(max(((floor(h) ^ single(2.0)) * (dX_46_v * dX_46_v)), ((dY_46_w * (dY_46_w * (floor(d) ^ single(2.0)))) + ((floor(w) ^ single(2.0)) * (dY_46_u * dY_46_u))))));
	end
	tmp_2 = tmp;
end

Derivation

1. Split input into 2 regimes

2. if dY.w < 0.800000012

   1. Initial program 67.0%

      \[\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(\left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right), \left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)\right)}\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in dX.v around inf

      \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\color{blue}{\left({dX.v}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)}, \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
   4. Step-by-step derivation

      1. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\left({dX.v}^{2}\right), \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      2. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\left(dX.v \cdot dX.v\right), \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      3. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      4. pow-lowering-pow.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      5. floor-lowering-floor.f32 55.0%

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

   5. Simplified 55.0%

      \[\leadsto \log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(\color{blue}{\left(dX.v \cdot dX.v\right) \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}}, \left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)\right)}\right) \]

   6. Taylor expanded in dY.w around 0

      \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \color{blue}{\left({dY.u}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2} + {dY.v}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)}\right)\right)\right) \]
   7. Step-by-step derivation

      1. +-lowering-+.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\left({dY.u}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right), \left({dY.v}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      2. *-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\left({\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2} \cdot {dY.u}^{2}\right), \left({dY.v}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      3. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\left({\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right), \left({dY.u}^{2}\right)\right), \left({dY.v}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      4. pow-lowering-pow.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right), 2\right), \left({dY.u}^{2}\right)\right), \left({dY.v}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      5. floor-lowering-floor.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right), \left({dY.u}^{2}\right)\right), \left({dY.v}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      6. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right), \left(dY.u \cdot dY.u\right)\right), \left({dY.v}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      7. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.u, dY.u\right)\right), \left({dY.v}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      8. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.u, dY.u\right)\right), \left(\left(dY.v \cdot dY.v\right) \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      9. associate-*l* N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.u, dY.u\right)\right), \left(dY.v \cdot \left(dY.v \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      10. *-commutative N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.u, dY.u\right)\right), \left(dY.v \cdot \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.v\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      11. *-lowering-*.f32 N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.u, dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.v, \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.v\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      12. *-lowering-*.f32 N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.u, dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.v, \mathsf{*.f32}\left(\left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right), dY.v\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      13. pow-lowering-pow.f32 N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.u, dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.v, \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right), 2\right), dY.v\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      14. floor-lowering-floor.f32 50.1%

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.u, dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.v, \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right), dY.v\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

   8. Simplified 50.1%

      \[\leadsto \log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(\left(dX.v \cdot dX.v\right) \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}, \color{blue}{{\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2} \cdot \left(dY.u \cdot dY.u\right) + dY.v \cdot \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.v\right)}\right)}\right) \]
   9. Step-by-step derivation

      1. sqrt-lowering-sqrt.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\left(\mathsf{max}\left(\left(dX.v \cdot dX.v\right) \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}, {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2} \cdot \left(dY.u \cdot dY.u\right) + dY.v \cdot \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.v\right)\right)\right)\right)\right) \]

      2. associate-*r* N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\left(\mathsf{max}\left(dX.v \cdot \left(dX.v \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right), {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2} \cdot \left(dY.u \cdot dY.u\right) + dY.v \cdot \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.v\right)\right)\right)\right)\right) \]

      3. pow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\left(\mathsf{max}\left(dX.v \cdot \left(dX.v \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right), {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2} \cdot {dY.u}^{2} + dY.v \cdot \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.v\right)\right)\right)\right)\right) \]

      4. unpow-prod-down N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\left(\mathsf{max}\left(dX.v \cdot \left(dX.v \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right), {\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right)}^{2} + dY.v \cdot \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.v\right)\right)\right)\right)\right) \]

      5. *-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\left(\mathsf{max}\left(dX.v \cdot \left(dX.v \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right), {\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right)}^{2} + \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.v\right) \cdot dY.v\right)\right)\right)\right) \]

      6. associate-*l* N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\left(\mathsf{max}\left(dX.v \cdot \left(dX.v \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right), {\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right)}^{2} + {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot \left(dY.v \cdot dY.v\right)\right)\right)\right)\right) \]

      7. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\left(\mathsf{max}\left(dX.v \cdot \left(dX.v \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right), {\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right)}^{2} + {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot {dY.v}^{2}\right)\right)\right)\right) \]

      8. unpow-prod-down N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\left(\mathsf{max}\left(dX.v \cdot \left(dX.v \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right), {\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right)}^{2} + {\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2}\right)\right)\right)\right) \]

      9. fmax-lowering-fmax.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\left(dX.v \cdot \left(dX.v \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \left({\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right)}^{2} + {\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2}\right)\right)\right)\right) \]

   10. Applied egg-rr 50.1%

       \[\leadsto \log_{2} \color{blue}{\left(\sqrt{\mathsf{max}\left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right)}^{2}, {\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right)}^{2} + {\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2}\right)}\right)} \]

   if 0.800000012 < dY.w

   1. Initial program 62.9%

      \[\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(\left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right), \left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)\right)}\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in dX.v around inf

      \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\color{blue}{\left({dX.v}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)}, \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
   4. Step-by-step derivation

      1. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\left({dX.v}^{2}\right), \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      2. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\left(dX.v \cdot dX.v\right), \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      3. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      4. pow-lowering-pow.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      5. floor-lowering-floor.f32 53.9%

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

   5. Simplified 53.9%

      \[\leadsto \log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(\color{blue}{\left(dX.v \cdot dX.v\right) \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}}, \left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)\right)}\right) \]

   6. Taylor expanded in dY.v around 0

      \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \color{blue}{\left({dY.u}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2} + {dY.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right)}\right)\right)\right) \]
   7. Step-by-step derivation

      1. *-rgt-identity N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \left({dY.u}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2} + \left({dY.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right) \cdot 1\right)\right)\right)\right) \]

      2. *-inverses N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \left({dY.u}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2} + \left({dY.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right) \cdot \frac{{dY.u}^{2}}{{dY.u}^{2}}\right)\right)\right)\right) \]

      3. associate-/l* N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \left({dY.u}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2} + \frac{\left({dY.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right) \cdot {dY.u}^{2}}{{dY.u}^{2}}\right)\right)\right)\right) \]

      4. associate-*l/ N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \left({dY.u}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2} + \frac{{dY.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}}{{dY.u}^{2}} \cdot {dY.u}^{2}\right)\right)\right)\right) \]

      5. +-lowering-+.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\left({dY.u}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right), \left(\frac{{dY.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}}{{dY.u}^{2}} \cdot {dY.u}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      6. *-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\left({\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2} \cdot {dY.u}^{2}\right), \left(\frac{{dY.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}}{{dY.u}^{2}} \cdot {dY.u}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      7. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\left({\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right), \left({dY.u}^{2}\right)\right), \left(\frac{{dY.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}}{{dY.u}^{2}} \cdot {dY.u}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      8. pow-lowering-pow.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right), 2\right), \left({dY.u}^{2}\right)\right), \left(\frac{{dY.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}}{{dY.u}^{2}} \cdot {dY.u}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      9. floor-lowering-floor.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right), \left({dY.u}^{2}\right)\right), \left(\frac{{dY.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}}{{dY.u}^{2}} \cdot {dY.u}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      10. unpow2 N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right), \left(dY.u \cdot dY.u\right)\right), \left(\frac{{dY.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}}{{dY.u}^{2}} \cdot {dY.u}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      11. *-lowering-*.f32 N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.u, dY.u\right)\right), \left(\frac{{dY.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}}{{dY.u}^{2}} \cdot {dY.u}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      12. associate-*l/ N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.u, dY.u\right)\right), \left(\frac{\left({dY.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right) \cdot {dY.u}^{2}}{{dY.u}^{2}}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      13. associate-/l* N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.u, dY.u\right)\right), \left(\left({dY.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right) \cdot \frac{{dY.u}^{2}}{{dY.u}^{2}}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      14. *-inverses N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.u, dY.u\right)\right), \left(\left({dY.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right) \cdot 1\right)\right)\right)\right)\right) \]

      15. *-rgt-identity N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.u, dY.u\right)\right), \left({dY.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      16. unpow2 N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.u, dY.u\right)\right), \left(\left(dY.w \cdot dY.w\right) \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      17. associate-*l* N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.u, dY.u\right)\right), \left(dY.w \cdot \left(dY.w \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      18. *-commutative N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.u, dY.u\right)\right), \left(dY.w \cdot \left({\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      19. *-lowering-*.f32 N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.u, dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.w, \left({\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

   8. Simplified 53.5%

      \[\leadsto \log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(\left(dX.v \cdot dX.v\right) \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}, \color{blue}{{\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2} \cdot \left(dY.u \cdot dY.u\right) + dY.w \cdot \left({\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.w\right)}\right)}\right) \]
3. Recombined 2 regimes into one program.

4. Final simplification 50.9%

   \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;dY.w \leq 0.800000011920929:\\ \;\;\;\;\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right)}^{2}, {\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right)}^{2} + {\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2}\right)}\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot \left(dX.v \cdot dX.v\right), dY.w \cdot \left(dY.w \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right) + {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2} \cdot \left(dY.u \cdot dY.u\right)\right)}\right)\\ \end{array} \]
5. Add Preprocessing

Alternative 9: 48.1% accurate, 1.7× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} t_0 := {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\\ t_1 := {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\\ t_2 := dY.v \cdot \left(dY.v \cdot t\_0\right)\\ \mathbf{if}\;dX.v \leq 1.5:\\ \;\;\;\;\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(dX.w \cdot \left(dX.w \cdot t\_1\right), {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2} \cdot \left(dY.u \cdot dY.u\right) + t\_2\right)}\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(t\_0 \cdot \left(dX.v \cdot dX.v\right), dY.w \cdot \left(dY.w \cdot t\_1\right) + t\_2\right)}\right)\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (w h d dX.u dX.v dX.w dY.u dY.v dY.w)
 :precision binary32
 (let* ((t_0 (pow (floor h) 2.0))
        (t_1 (pow (floor d) 2.0))
        (t_2 (* dY.v (* dY.v t_0))))
   (if (<= dX.v 1.5)
     (log2
      (sqrt
       (fmax
        (* dX.w (* dX.w t_1))
        (+ (* (pow (floor w) 2.0) (* dY.u dY.u)) t_2))))
     (log2
      (sqrt (fmax (* t_0 (* dX.v dX.v)) (+ (* dY.w (* dY.w t_1)) t_2)))))))

C

float code(float w, float h, float d, float dX_46_u, float dX_46_v, float dX_46_w, float dY_46_u, float dY_46_v, float dY_46_w) {
	float t_0 = powf(floorf(h), 2.0f);
	float t_1 = powf(floorf(d), 2.0f);
	float t_2 = dY_46_v * (dY_46_v * t_0);
	float tmp;
	if (dX_46_v <= 1.5f) {
		tmp = log2f(sqrtf(fmaxf((dX_46_w * (dX_46_w * t_1)), ((powf(floorf(w), 2.0f) * (dY_46_u * dY_46_u)) + t_2))));
	} else {
		tmp = log2f(sqrtf(fmaxf((t_0 * (dX_46_v * dX_46_v)), ((dY_46_w * (dY_46_w * t_1)) + t_2))));
	}
	return tmp;
}

Julia

function code(w, h, d, dX_46_u, dX_46_v, dX_46_w, dY_46_u, dY_46_v, dY_46_w)
	t_0 = floor(h) ^ Float32(2.0)
	t_1 = floor(d) ^ Float32(2.0)
	t_2 = Float32(dY_46_v * Float32(dY_46_v * t_0))
	tmp = Float32(0.0)
	if (dX_46_v <= Float32(1.5))
		tmp = log2(sqrt(((Float32(dX_46_w * Float32(dX_46_w * t_1)) != Float32(dX_46_w * Float32(dX_46_w * t_1))) ? Float32(Float32((floor(w) ^ Float32(2.0)) * Float32(dY_46_u * dY_46_u)) + t_2) : ((Float32(Float32((floor(w) ^ Float32(2.0)) * Float32(dY_46_u * dY_46_u)) + t_2) != Float32(Float32((floor(w) ^ Float32(2.0)) * Float32(dY_46_u * dY_46_u)) + t_2)) ? Float32(dX_46_w * Float32(dX_46_w * t_1)) : max(Float32(dX_46_w * Float32(dX_46_w * t_1)), Float32(Float32((floor(w) ^ Float32(2.0)) * Float32(dY_46_u * dY_46_u)) + t_2))))));
	else
		tmp = log2(sqrt(((Float32(t_0 * Float32(dX_46_v * dX_46_v)) != Float32(t_0 * Float32(dX_46_v * dX_46_v))) ? Float32(Float32(dY_46_w * Float32(dY_46_w * t_1)) + t_2) : ((Float32(Float32(dY_46_w * Float32(dY_46_w * t_1)) + t_2) != Float32(Float32(dY_46_w * Float32(dY_46_w * t_1)) + t_2)) ? Float32(t_0 * Float32(dX_46_v * dX_46_v)) : max(Float32(t_0 * Float32(dX_46_v * dX_46_v)), Float32(Float32(dY_46_w * Float32(dY_46_w * t_1)) + t_2))))));
	end
	return tmp
end

MATLAB

function tmp_2 = code(w, h, d, dX_46_u, dX_46_v, dX_46_w, dY_46_u, dY_46_v, dY_46_w)
	t_0 = floor(h) ^ single(2.0);
	t_1 = floor(d) ^ single(2.0);
	t_2 = dY_46_v * (dY_46_v * t_0);
	tmp = single(0.0);
	if (dX_46_v <= single(1.5))
		tmp = log2(sqrt(max((dX_46_w * (dX_46_w * t_1)), (((floor(w) ^ single(2.0)) * (dY_46_u * dY_46_u)) + t_2))));
	else
		tmp = log2(sqrt(max((t_0 * (dX_46_v * dX_46_v)), ((dY_46_w * (dY_46_w * t_1)) + t_2))));
	end
	tmp_2 = tmp;
end

Derivation

1. Split input into 2 regimes

2. if dX.v < 1.5

   1. Initial program 66.1%

      \[\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(\left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right), \left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)\right)}\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in dX.w around inf

      \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\color{blue}{\left({dX.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right)}, \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
   4. Step-by-step derivation

      1. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\left(\left(dX.w \cdot dX.w\right) \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      2. associate-*l* N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\left(dX.w \cdot \left(dX.w \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      3. *-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\left(dX.w \cdot \left({\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dX.w\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      4. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.w, \left({\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dX.w\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      5. *-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.w, \left(dX.w \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      6. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{*.f32}\left(dX.w, \left({\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      7. pow-lowering-pow.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{pow.f32}\left(\left(\left\lfloord\right\rfloor\right), 2\right)\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      8. floor-lowering-floor.f32 53.4%

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), 2\right)\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

   5. Simplified 53.4%

      \[\leadsto \log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(\color{blue}{dX.w \cdot \left(dX.w \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right)}, \left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)\right)}\right) \]

   6. Taylor expanded in dY.w around 0

      \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), 2\right)\right)\right), \color{blue}{\left({dY.u}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2} + {dY.v}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)}\right)\right)\right) \]
   7. Step-by-step derivation

      1. +-lowering-+.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), 2\right)\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\left({dY.u}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right), \left({dY.v}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      2. *-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), 2\right)\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\left({\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2} \cdot {dY.u}^{2}\right), \left({dY.v}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      3. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), 2\right)\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\left({\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right), \left({dY.u}^{2}\right)\right), \left({dY.v}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      4. pow-lowering-pow.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), 2\right)\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right), 2\right), \left({dY.u}^{2}\right)\right), \left({dY.v}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      5. floor-lowering-floor.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), 2\right)\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right), \left({dY.u}^{2}\right)\right), \left({dY.v}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      6. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), 2\right)\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right), \left(dY.u \cdot dY.u\right)\right), \left({dY.v}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      7. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), 2\right)\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.u, dY.u\right)\right), \left({dY.v}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      8. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), 2\right)\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.u, dY.u\right)\right), \left(\left(dY.v \cdot dY.v\right) \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      9. associate-*l* N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), 2\right)\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.u, dY.u\right)\right), \left(dY.v \cdot \left(dY.v \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      10. *-commutative N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), 2\right)\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.u, dY.u\right)\right), \left(dY.v \cdot \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.v\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      11. *-lowering-*.f32 N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), 2\right)\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.u, dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.v, \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.v\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      12. *-lowering-*.f32 N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), 2\right)\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.u, dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.v, \mathsf{*.f32}\left(\left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right), dY.v\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      13. pow-lowering-pow.f32 N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), 2\right)\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.u, dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.v, \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right), 2\right), dY.v\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      14. floor-lowering-floor.f32 44.7%

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{*.f32}\left(dX.w, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), 2\right)\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.u, dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.v, \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right), dY.v\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

   8. Simplified 44.7%

      \[\leadsto \log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(dX.w \cdot \left(dX.w \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right), \color{blue}{{\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2} \cdot \left(dY.u \cdot dY.u\right) + dY.v \cdot \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.v\right)}\right)}\right) \]

   if 1.5 < dX.v

   1. Initial program 65.7%

      \[\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(\left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right), \left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)\right)}\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in dX.v around inf

      \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\color{blue}{\left({dX.v}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)}, \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
   4. Step-by-step derivation

      1. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\left({dX.v}^{2}\right), \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      2. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\left(dX.v \cdot dX.v\right), \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      3. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      4. pow-lowering-pow.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      5. floor-lowering-floor.f32 60.9%

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

   5. Simplified 60.9%

      \[\leadsto \log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(\color{blue}{\left(dX.v \cdot dX.v\right) \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}}, \left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)\right)}\right) \]

   6. Taylor expanded in dY.u around 0

      \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \color{blue}{\left({dY.v}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} + {dY.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right)}\right)\right)\right) \]
   7. Step-by-step derivation

      1. *-rgt-identity N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \left({dY.v}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} + \left({dY.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right) \cdot 1\right)\right)\right)\right) \]

      2. *-inverses N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \left({dY.v}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} + \left({dY.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right) \cdot \frac{{dY.u}^{2}}{{dY.u}^{2}}\right)\right)\right)\right) \]

      3. associate-/l* N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \left({dY.v}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} + \frac{\left({dY.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right) \cdot {dY.u}^{2}}{{dY.u}^{2}}\right)\right)\right)\right) \]

      4. associate-*l/ N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \left({dY.v}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} + \frac{{dY.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}}{{dY.u}^{2}} \cdot {dY.u}^{2}\right)\right)\right)\right) \]

      5. +-lowering-+.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\left({dY.v}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right), \left(\frac{{dY.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}}{{dY.u}^{2}} \cdot {dY.u}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      6. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\left(\left(dY.v \cdot dY.v\right) \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right), \left(\frac{{dY.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}}{{dY.u}^{2}} \cdot {dY.u}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      7. associate-*l* N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\left(dY.v \cdot \left(dY.v \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \left(\frac{{dY.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}}{{dY.u}^{2}} \cdot {dY.u}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      8. *-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\left(dY.v \cdot \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.v\right)\right), \left(\frac{{dY.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}}{{dY.u}^{2}} \cdot {dY.u}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      9. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dY.v, \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.v\right)\right), \left(\frac{{dY.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}}{{dY.u}^{2}} \cdot {dY.u}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      10. *-lowering-*.f32 N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dY.v, \mathsf{*.f32}\left(\left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right), dY.v\right)\right), \left(\frac{{dY.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}}{{dY.u}^{2}} \cdot {dY.u}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      11. pow-lowering-pow.f32 N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dY.v, \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right), 2\right), dY.v\right)\right), \left(\frac{{dY.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}}{{dY.u}^{2}} \cdot {dY.u}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      12. floor-lowering-floor.f32 N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dY.v, \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right), dY.v\right)\right), \left(\frac{{dY.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}}{{dY.u}^{2}} \cdot {dY.u}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      13. associate-*l/ N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dY.v, \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right), dY.v\right)\right), \left(\frac{\left({dY.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right) \cdot {dY.u}^{2}}{{dY.u}^{2}}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      14. associate-/l* N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dY.v, \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right), dY.v\right)\right), \left(\left({dY.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right) \cdot \frac{{dY.u}^{2}}{{dY.u}^{2}}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      15. *-inverses N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dY.v, \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right), dY.v\right)\right), \left(\left({dY.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right) \cdot 1\right)\right)\right)\right)\right) \]

      16. *-rgt-identity N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dY.v, \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right), dY.v\right)\right), \left({dY.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      17. unpow2 N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dY.v, \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right), dY.v\right)\right), \left(\left(dY.w \cdot dY.w\right) \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

   8. Simplified 57.2%

      \[\leadsto \log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(\left(dX.v \cdot dX.v\right) \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}, \color{blue}{dY.v \cdot \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.v\right) + dY.w \cdot \left({\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.w\right)}\right)}\right) \]
3. Recombined 2 regimes into one program.

4. Final simplification 48.2%

   \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;dX.v \leq 1.5:\\ \;\;\;\;\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(dX.w \cdot \left(dX.w \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right), {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2} \cdot \left(dY.u \cdot dY.u\right) + dY.v \cdot \left(dY.v \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)}\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot \left(dX.v \cdot dX.v\right), dY.w \cdot \left(dY.w \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right) + dY.v \cdot \left(dY.v \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)}\right)\\ \end{array} \]
5. Add Preprocessing

Alternative 10: 48.0% accurate, 1.7× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;dY.w \leq 1000000000:\\ \;\;\;\;\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right)}^{2}, {\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right)}^{2} + {\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2}\right)}\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(dX.u \cdot \left(dX.u \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right), dY.w \cdot \left(dY.w \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)}\right)\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (w h d dX.u dX.v dX.w dY.u dY.v dY.w)
 :precision binary32
 (if (<= dY.w 1000000000.0)
   (log2
    (sqrt
     (fmax
      (pow (* (floor h) dX.v) 2.0)
      (+ (pow (* (floor w) dY.u) 2.0) (pow (* (floor h) dY.v) 2.0)))))
   (log2
    (sqrt
     (fmax
      (* dX.u (* dX.u (pow (floor w) 2.0)))
      (* dY.w (* dY.w (pow (floor d) 2.0))))))))

C

float code(float w, float h, float d, float dX_46_u, float dX_46_v, float dX_46_w, float dY_46_u, float dY_46_v, float dY_46_w) {
	float tmp;
	if (dY_46_w <= 1000000000.0f) {
		tmp = log2f(sqrtf(fmaxf(powf((floorf(h) * dX_46_v), 2.0f), (powf((floorf(w) * dY_46_u), 2.0f) + powf((floorf(h) * dY_46_v), 2.0f)))));
	} else {
		tmp = log2f(sqrtf(fmaxf((dX_46_u * (dX_46_u * powf(floorf(w), 2.0f))), (dY_46_w * (dY_46_w * powf(floorf(d), 2.0f))))));
	}
	return tmp;
}

Julia

function code(w, h, d, dX_46_u, dX_46_v, dX_46_w, dY_46_u, dY_46_v, dY_46_w)
	tmp = Float32(0.0)
	if (dY_46_w <= Float32(1000000000.0))
		tmp = log2(sqrt((((Float32(floor(h) * dX_46_v) ^ Float32(2.0)) != (Float32(floor(h) * dX_46_v) ^ Float32(2.0))) ? Float32((Float32(floor(w) * dY_46_u) ^ Float32(2.0)) + (Float32(floor(h) * dY_46_v) ^ Float32(2.0))) : ((Float32((Float32(floor(w) * dY_46_u) ^ Float32(2.0)) + (Float32(floor(h) * dY_46_v) ^ Float32(2.0))) != Float32((Float32(floor(w) * dY_46_u) ^ Float32(2.0)) + (Float32(floor(h) * dY_46_v) ^ Float32(2.0)))) ? (Float32(floor(h) * dX_46_v) ^ Float32(2.0)) : max((Float32(floor(h) * dX_46_v) ^ Float32(2.0)), Float32((Float32(floor(w) * dY_46_u) ^ Float32(2.0)) + (Float32(floor(h) * dY_46_v) ^ Float32(2.0))))))));
	else
		tmp = log2(sqrt(((Float32(dX_46_u * Float32(dX_46_u * (floor(w) ^ Float32(2.0)))) != Float32(dX_46_u * Float32(dX_46_u * (floor(w) ^ Float32(2.0))))) ? Float32(dY_46_w * Float32(dY_46_w * (floor(d) ^ Float32(2.0)))) : ((Float32(dY_46_w * Float32(dY_46_w * (floor(d) ^ Float32(2.0)))) != Float32(dY_46_w * Float32(dY_46_w * (floor(d) ^ Float32(2.0))))) ? Float32(dX_46_u * Float32(dX_46_u * (floor(w) ^ Float32(2.0)))) : max(Float32(dX_46_u * Float32(dX_46_u * (floor(w) ^ Float32(2.0)))), Float32(dY_46_w * Float32(dY_46_w * (floor(d) ^ Float32(2.0)))))))));
	end
	return tmp
end

MATLAB

function tmp_2 = code(w, h, d, dX_46_u, dX_46_v, dX_46_w, dY_46_u, dY_46_v, dY_46_w)
	tmp = single(0.0);
	if (dY_46_w <= single(1000000000.0))
		tmp = log2(sqrt(max(((floor(h) * dX_46_v) ^ single(2.0)), (((floor(w) * dY_46_u) ^ single(2.0)) + ((floor(h) * dY_46_v) ^ single(2.0))))));
	else
		tmp = log2(sqrt(max((dX_46_u * (dX_46_u * (floor(w) ^ single(2.0)))), (dY_46_w * (dY_46_w * (floor(d) ^ single(2.0)))))));
	end
	tmp_2 = tmp;
end

Derivation

1. Split input into 2 regimes

2. if dY.w < 1e9

   1. Initial program 67.1%

      \[\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(\left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right), \left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)\right)}\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in dX.v around inf

      \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\color{blue}{\left({dX.v}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)}, \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
   4. Step-by-step derivation

      1. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\left({dX.v}^{2}\right), \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      2. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\left(dX.v \cdot dX.v\right), \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      3. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      4. pow-lowering-pow.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      5. floor-lowering-floor.f32 55.1%

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

   5. Simplified 55.1%

      \[\leadsto \log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(\color{blue}{\left(dX.v \cdot dX.v\right) \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}}, \left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)\right)}\right) \]

   6. Taylor expanded in dY.w around 0

      \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \color{blue}{\left({dY.u}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2} + {dY.v}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)}\right)\right)\right) \]
   7. Step-by-step derivation

      1. +-lowering-+.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\left({dY.u}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right), \left({dY.v}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      2. *-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\left({\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2} \cdot {dY.u}^{2}\right), \left({dY.v}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      3. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\left({\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right), \left({dY.u}^{2}\right)\right), \left({dY.v}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      4. pow-lowering-pow.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right), 2\right), \left({dY.u}^{2}\right)\right), \left({dY.v}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      5. floor-lowering-floor.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right), \left({dY.u}^{2}\right)\right), \left({dY.v}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      6. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right), \left(dY.u \cdot dY.u\right)\right), \left({dY.v}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      7. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.u, dY.u\right)\right), \left({dY.v}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      8. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.u, dY.u\right)\right), \left(\left(dY.v \cdot dY.v\right) \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      9. associate-*l* N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.u, dY.u\right)\right), \left(dY.v \cdot \left(dY.v \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      10. *-commutative N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.u, dY.u\right)\right), \left(dY.v \cdot \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.v\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      11. *-lowering-*.f32 N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.u, dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.v, \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.v\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      12. *-lowering-*.f32 N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.u, dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.v, \mathsf{*.f32}\left(\left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right), dY.v\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      13. pow-lowering-pow.f32 N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.u, dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.v, \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right), 2\right), dY.v\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      14. floor-lowering-floor.f32 49.0%

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.u, dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.v, \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right), dY.v\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

   8. Simplified 49.0%

      \[\leadsto \log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(\left(dX.v \cdot dX.v\right) \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}, \color{blue}{{\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2} \cdot \left(dY.u \cdot dY.u\right) + dY.v \cdot \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.v\right)}\right)}\right) \]
   9. Step-by-step derivation

      1. sqrt-lowering-sqrt.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\left(\mathsf{max}\left(\left(dX.v \cdot dX.v\right) \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}, {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2} \cdot \left(dY.u \cdot dY.u\right) + dY.v \cdot \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.v\right)\right)\right)\right)\right) \]

      2. associate-*r* N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\left(\mathsf{max}\left(dX.v \cdot \left(dX.v \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right), {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2} \cdot \left(dY.u \cdot dY.u\right) + dY.v \cdot \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.v\right)\right)\right)\right)\right) \]

      3. pow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\left(\mathsf{max}\left(dX.v \cdot \left(dX.v \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right), {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2} \cdot {dY.u}^{2} + dY.v \cdot \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.v\right)\right)\right)\right)\right) \]

      4. unpow-prod-down N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\left(\mathsf{max}\left(dX.v \cdot \left(dX.v \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right), {\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right)}^{2} + dY.v \cdot \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.v\right)\right)\right)\right)\right) \]

      5. *-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\left(\mathsf{max}\left(dX.v \cdot \left(dX.v \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right), {\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right)}^{2} + \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.v\right) \cdot dY.v\right)\right)\right)\right) \]

      6. associate-*l* N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\left(\mathsf{max}\left(dX.v \cdot \left(dX.v \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right), {\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right)}^{2} + {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot \left(dY.v \cdot dY.v\right)\right)\right)\right)\right) \]

      7. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\left(\mathsf{max}\left(dX.v \cdot \left(dX.v \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right), {\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right)}^{2} + {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot {dY.v}^{2}\right)\right)\right)\right) \]

      8. unpow-prod-down N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\left(\mathsf{max}\left(dX.v \cdot \left(dX.v \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right), {\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right)}^{2} + {\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2}\right)\right)\right)\right) \]

      9. fmax-lowering-fmax.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\left(dX.v \cdot \left(dX.v \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \left({\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right)}^{2} + {\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2}\right)\right)\right)\right) \]

   10. Applied egg-rr 49.0%

       \[\leadsto \log_{2} \color{blue}{\left(\sqrt{\mathsf{max}\left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right)}^{2}, {\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right)}^{2} + {\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2}\right)}\right)} \]

   if 1e9 < dY.w

   1. Initial program 58.7%

      \[\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(\left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right), \left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)\right)}\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in dX.u around inf

      \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\color{blue}{\left({dX.u}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right)}, \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
   4. Step-by-step derivation

      1. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\left(\left(dX.u \cdot dX.u\right) \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      2. associate-*l* N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\left(dX.u \cdot \left(dX.u \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      3. *-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\left(dX.u \cdot \left({\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dX.u\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      4. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \left({\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dX.u\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      5. *-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \left(dX.u \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      6. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{*.f32}\left(dX.u, \left({\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      7. pow-lowering-pow.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{pow.f32}\left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right), 2\right)\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      8. floor-lowering-floor.f32 56.4%

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

   5. Simplified 56.4%

      \[\leadsto \log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(\color{blue}{dX.u \cdot \left(dX.u \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right)}, \left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)\right)}\right) \]

   6. Taylor expanded in dY.w around inf

      \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right)\right), \color{blue}{\left({dY.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right)}\right)\right)\right) \]
   7. Step-by-step derivation

      1. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right)\right), \left(\left(dY.w \cdot dY.w\right) \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right)\right) \]

      2. associate-*l* N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right)\right), \left(dY.w \cdot \left(dY.w \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      3. *-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right)\right), \left(dY.w \cdot \left({\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.w\right)\right)\right)\right)\right) \]

      4. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.w, \left({\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.w\right)\right)\right)\right)\right) \]

      5. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.w, \mathsf{*.f32}\left(\left({\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right) \]

      6. pow-lowering-pow.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.w, \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\left(\left\lfloord\right\rfloor\right), 2\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right) \]

      7. floor-lowering-floor.f32 58.4%

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.w, \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), 2\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right) \]

   8. Simplified 58.4%

      \[\leadsto \log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(dX.u \cdot \left(dX.u \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right), \color{blue}{dY.w \cdot \left({\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.w\right)}\right)}\right) \]
3. Recombined 2 regimes into one program.

4. Final simplification 50.3%

   \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;dY.w \leq 1000000000:\\ \;\;\;\;\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right)}^{2}, {\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right)}^{2} + {\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2}\right)}\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(dX.u \cdot \left(dX.u \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right), dY.w \cdot \left(dY.w \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)}\right)\\ \end{array} \]
5. Add Preprocessing

Alternative 11: 39.3% accurate, 2.2× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;dY.w \leq 0.800000011920929:\\ \;\;\;\;\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right)}^{2}, {\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2}\right)}\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(dX.u \cdot \left(dX.u \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right), dY.w \cdot \left(dY.w \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)}\right)\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (w h d dX.u dX.v dX.w dY.u dY.v dY.w)
 :precision binary32
 (if (<= dY.w 0.800000011920929)
   (log2
    (sqrt (fmax (pow (* (floor h) dX.v) 2.0) (pow (* (floor h) dY.v) 2.0))))
   (log2
    (sqrt
     (fmax
      (* dX.u (* dX.u (pow (floor w) 2.0)))
      (* dY.w (* dY.w (pow (floor d) 2.0))))))))

C

float code(float w, float h, float d, float dX_46_u, float dX_46_v, float dX_46_w, float dY_46_u, float dY_46_v, float dY_46_w) {
	float tmp;
	if (dY_46_w <= 0.800000011920929f) {
		tmp = log2f(sqrtf(fmaxf(powf((floorf(h) * dX_46_v), 2.0f), powf((floorf(h) * dY_46_v), 2.0f))));
	} else {
		tmp = log2f(sqrtf(fmaxf((dX_46_u * (dX_46_u * powf(floorf(w), 2.0f))), (dY_46_w * (dY_46_w * powf(floorf(d), 2.0f))))));
	}
	return tmp;
}

Julia

function code(w, h, d, dX_46_u, dX_46_v, dX_46_w, dY_46_u, dY_46_v, dY_46_w)
	tmp = Float32(0.0)
	if (dY_46_w <= Float32(0.800000011920929))
		tmp = log2(sqrt((((Float32(floor(h) * dX_46_v) ^ Float32(2.0)) != (Float32(floor(h) * dX_46_v) ^ Float32(2.0))) ? (Float32(floor(h) * dY_46_v) ^ Float32(2.0)) : (((Float32(floor(h) * dY_46_v) ^ Float32(2.0)) != (Float32(floor(h) * dY_46_v) ^ Float32(2.0))) ? (Float32(floor(h) * dX_46_v) ^ Float32(2.0)) : max((Float32(floor(h) * dX_46_v) ^ Float32(2.0)), (Float32(floor(h) * dY_46_v) ^ Float32(2.0)))))));
	else
		tmp = log2(sqrt(((Float32(dX_46_u * Float32(dX_46_u * (floor(w) ^ Float32(2.0)))) != Float32(dX_46_u * Float32(dX_46_u * (floor(w) ^ Float32(2.0))))) ? Float32(dY_46_w * Float32(dY_46_w * (floor(d) ^ Float32(2.0)))) : ((Float32(dY_46_w * Float32(dY_46_w * (floor(d) ^ Float32(2.0)))) != Float32(dY_46_w * Float32(dY_46_w * (floor(d) ^ Float32(2.0))))) ? Float32(dX_46_u * Float32(dX_46_u * (floor(w) ^ Float32(2.0)))) : max(Float32(dX_46_u * Float32(dX_46_u * (floor(w) ^ Float32(2.0)))), Float32(dY_46_w * Float32(dY_46_w * (floor(d) ^ Float32(2.0)))))))));
	end
	return tmp
end

MATLAB

function tmp_2 = code(w, h, d, dX_46_u, dX_46_v, dX_46_w, dY_46_u, dY_46_v, dY_46_w)
	tmp = single(0.0);
	if (dY_46_w <= single(0.800000011920929))
		tmp = log2(sqrt(max(((floor(h) * dX_46_v) ^ single(2.0)), ((floor(h) * dY_46_v) ^ single(2.0)))));
	else
		tmp = log2(sqrt(max((dX_46_u * (dX_46_u * (floor(w) ^ single(2.0)))), (dY_46_w * (dY_46_w * (floor(d) ^ single(2.0)))))));
	end
	tmp_2 = tmp;
end

Derivation

1. Split input into 2 regimes

2. if dY.w < 0.800000012

   1. Initial program 67.0%

      \[\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(\left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right), \left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)\right)}\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in dX.v around inf

      \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\color{blue}{\left({dX.v}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)}, \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
   4. Step-by-step derivation

      1. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\left({dX.v}^{2}\right), \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      2. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\left(dX.v \cdot dX.v\right), \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      3. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      4. pow-lowering-pow.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      5. floor-lowering-floor.f32 55.0%

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

   5. Simplified 55.0%

      \[\leadsto \log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(\color{blue}{\left(dX.v \cdot dX.v\right) \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}}, \left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)\right)}\right) \]

   6. Taylor expanded in dY.v around inf

      \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \color{blue}{\left({dY.v}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)}\right)\right)\right) \]
   7. Step-by-step derivation

      1. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \left(\left(dY.v \cdot dY.v\right) \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right)\right) \]

      2. associate-*l* N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \left(dY.v \cdot \left(dY.v \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      3. *-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \left(dY.v \cdot \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.v\right)\right)\right)\right)\right) \]

      4. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.v, \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.v\right)\right)\right)\right)\right) \]

      5. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.v, \mathsf{*.f32}\left(\left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right), dY.v\right)\right)\right)\right)\right) \]

      6. pow-lowering-pow.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.v, \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right), 2\right), dY.v\right)\right)\right)\right)\right) \]

      7. floor-lowering-floor.f32 41.5%

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.v, \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right), dY.v\right)\right)\right)\right)\right) \]

   8. Simplified 41.5%

      \[\leadsto \log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(\left(dX.v \cdot dX.v\right) \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}, \color{blue}{dY.v \cdot \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.v\right)}\right)}\right) \]
   9. Step-by-step derivation

      1. sqrt-lowering-sqrt.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\left(\mathsf{max}\left(\left(dX.v \cdot dX.v\right) \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}, dY.v \cdot \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.v\right)\right)\right)\right)\right) \]

      2. associate-*r* N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\left(\mathsf{max}\left(dX.v \cdot \left(dX.v \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right), dY.v \cdot \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.v\right)\right)\right)\right)\right) \]

      3. *-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\left(\mathsf{max}\left(dX.v \cdot \left(dX.v \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right), \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.v\right) \cdot dY.v\right)\right)\right)\right) \]

      4. associate-*l* N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\left(\mathsf{max}\left(dX.v \cdot \left(dX.v \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right), {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot \left(dY.v \cdot dY.v\right)\right)\right)\right)\right) \]

      5. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\left(\mathsf{max}\left(dX.v \cdot \left(dX.v \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right), {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot {dY.v}^{2}\right)\right)\right)\right) \]

      6. unpow-prod-down N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\left(\mathsf{max}\left(dX.v \cdot \left(dX.v \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right), {\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2}\right)\right)\right)\right) \]

      7. fmax-lowering-fmax.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\left(dX.v \cdot \left(dX.v \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2}\right)\right)\right)\right) \]

      8. associate-*r* N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\left(\left(dX.v \cdot dX.v\right) \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right), \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2}\right)\right)\right)\right) \]

      9. *-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot \left(dX.v \cdot dX.v\right)\right), \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2}\right)\right)\right)\right) \]

      10. pow2 N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot {dX.v}^{2}\right), \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2}\right)\right)\right)\right) \]

      11. pow-prod-down N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right)}^{2}\right), \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2}\right)\right)\right)\right) \]

      12. pow-lowering-pow.f32 N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right), 2\right), \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2}\right)\right)\right)\right) \]

      13. *-lowering-*.f32 N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right), dX.v\right), 2\right), \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2}\right)\right)\right)\right) \]

      14. floor-lowering-floor.f32 N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dX.v\right), 2\right), \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2}\right)\right)\right)\right) \]

      15. pow-lowering-pow.f32 N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dX.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right), 2\right)\right)\right)\right) \]

      16. *-lowering-*.f32 N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dX.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right), dY.v\right), 2\right)\right)\right)\right) \]

      17. floor-lowering-floor.f32 41.5%

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dX.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right)\right)\right)\right) \]

   10. Applied egg-rr 41.5%

       \[\leadsto \log_{2} \color{blue}{\left(\sqrt{\mathsf{max}\left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right)}^{2}, {\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2}\right)}\right)} \]

   if 0.800000012 < dY.w

   1. Initial program 62.9%

      \[\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(\left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right), \left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)\right)}\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in dX.u around inf

      \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\color{blue}{\left({dX.u}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right)}, \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
   4. Step-by-step derivation

      1. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\left(\left(dX.u \cdot dX.u\right) \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      2. associate-*l* N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\left(dX.u \cdot \left(dX.u \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      3. *-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\left(dX.u \cdot \left({\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dX.u\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      4. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \left({\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dX.u\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      5. *-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \left(dX.u \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      6. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{*.f32}\left(dX.u, \left({\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      7. pow-lowering-pow.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{pow.f32}\left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right), 2\right)\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      8. floor-lowering-floor.f32 53.7%

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

   5. Simplified 53.7%

      \[\leadsto \log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(\color{blue}{dX.u \cdot \left(dX.u \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right)}, \left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)\right)}\right) \]

   6. Taylor expanded in dY.w around inf

      \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right)\right), \color{blue}{\left({dY.w}^{2} \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right)}\right)\right)\right) \]
   7. Step-by-step derivation

      1. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right)\right), \left(\left(dY.w \cdot dY.w\right) \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right)\right) \]

      2. associate-*l* N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right)\right), \left(dY.w \cdot \left(dY.w \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      3. *-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right)\right), \left(dY.w \cdot \left({\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.w\right)\right)\right)\right)\right) \]

      4. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.w, \left({\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.w\right)\right)\right)\right)\right) \]

      5. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.w, \mathsf{*.f32}\left(\left({\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right) \]

      6. pow-lowering-pow.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.w, \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\left(\left\lfloord\right\rfloor\right), 2\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right) \]

      7. floor-lowering-floor.f32 49.6%

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.w, \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), 2\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right) \]

   8. Simplified 49.6%

      \[\leadsto \log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(dX.u \cdot \left(dX.u \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right), \color{blue}{dY.w \cdot \left({\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.w\right)}\right)}\right) \]
3. Recombined 2 regimes into one program.

4. Final simplification 43.5%

   \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;dY.w \leq 0.800000011920929:\\ \;\;\;\;\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right)}^{2}, {\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2}\right)}\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(dX.u \cdot \left(dX.u \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right), dY.w \cdot \left(dY.w \cdot {\left(\left\lfloord\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)}\right)\\ \end{array} \]
5. Add Preprocessing

Alternative 12: 39.1% accurate, 2.2× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;dX.u \leq 500:\\ \;\;\;\;\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right)}^{2}, {\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2}\right)}\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(dX.u \cdot \left(dX.u \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right), dY.v \cdot \left(dY.v \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)}\right)\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (w h d dX.u dX.v dX.w dY.u dY.v dY.w)
 :precision binary32
 (if (<= dX.u 500.0)
   (log2
    (sqrt (fmax (pow (* (floor h) dX.v) 2.0) (pow (* (floor h) dY.v) 2.0))))
   (log2
    (sqrt
     (fmax
      (* dX.u (* dX.u (pow (floor w) 2.0)))
      (* dY.v (* dY.v (pow (floor h) 2.0))))))))

C

float code(float w, float h, float d, float dX_46_u, float dX_46_v, float dX_46_w, float dY_46_u, float dY_46_v, float dY_46_w) {
	float tmp;
	if (dX_46_u <= 500.0f) {
		tmp = log2f(sqrtf(fmaxf(powf((floorf(h) * dX_46_v), 2.0f), powf((floorf(h) * dY_46_v), 2.0f))));
	} else {
		tmp = log2f(sqrtf(fmaxf((dX_46_u * (dX_46_u * powf(floorf(w), 2.0f))), (dY_46_v * (dY_46_v * powf(floorf(h), 2.0f))))));
	}
	return tmp;
}

Julia

function code(w, h, d, dX_46_u, dX_46_v, dX_46_w, dY_46_u, dY_46_v, dY_46_w)
	tmp = Float32(0.0)
	if (dX_46_u <= Float32(500.0))
		tmp = log2(sqrt((((Float32(floor(h) * dX_46_v) ^ Float32(2.0)) != (Float32(floor(h) * dX_46_v) ^ Float32(2.0))) ? (Float32(floor(h) * dY_46_v) ^ Float32(2.0)) : (((Float32(floor(h) * dY_46_v) ^ Float32(2.0)) != (Float32(floor(h) * dY_46_v) ^ Float32(2.0))) ? (Float32(floor(h) * dX_46_v) ^ Float32(2.0)) : max((Float32(floor(h) * dX_46_v) ^ Float32(2.0)), (Float32(floor(h) * dY_46_v) ^ Float32(2.0)))))));
	else
		tmp = log2(sqrt(((Float32(dX_46_u * Float32(dX_46_u * (floor(w) ^ Float32(2.0)))) != Float32(dX_46_u * Float32(dX_46_u * (floor(w) ^ Float32(2.0))))) ? Float32(dY_46_v * Float32(dY_46_v * (floor(h) ^ Float32(2.0)))) : ((Float32(dY_46_v * Float32(dY_46_v * (floor(h) ^ Float32(2.0)))) != Float32(dY_46_v * Float32(dY_46_v * (floor(h) ^ Float32(2.0))))) ? Float32(dX_46_u * Float32(dX_46_u * (floor(w) ^ Float32(2.0)))) : max(Float32(dX_46_u * Float32(dX_46_u * (floor(w) ^ Float32(2.0)))), Float32(dY_46_v * Float32(dY_46_v * (floor(h) ^ Float32(2.0)))))))));
	end
	return tmp
end

MATLAB

function tmp_2 = code(w, h, d, dX_46_u, dX_46_v, dX_46_w, dY_46_u, dY_46_v, dY_46_w)
	tmp = single(0.0);
	if (dX_46_u <= single(500.0))
		tmp = log2(sqrt(max(((floor(h) * dX_46_v) ^ single(2.0)), ((floor(h) * dY_46_v) ^ single(2.0)))));
	else
		tmp = log2(sqrt(max((dX_46_u * (dX_46_u * (floor(w) ^ single(2.0)))), (dY_46_v * (dY_46_v * (floor(h) ^ single(2.0)))))));
	end
	tmp_2 = tmp;
end

Derivation

1. Split input into 2 regimes

2. if dX.u < 500

   1. Initial program 66.9%

      \[\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(\left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right), \left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)\right)}\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in dX.v around inf

      \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\color{blue}{\left({dX.v}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)}, \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
   4. Step-by-step derivation

      1. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\left({dX.v}^{2}\right), \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      2. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\left(dX.v \cdot dX.v\right), \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      3. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      4. pow-lowering-pow.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      5. floor-lowering-floor.f32 57.9%

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

   5. Simplified 57.9%

      \[\leadsto \log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(\color{blue}{\left(dX.v \cdot dX.v\right) \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}}, \left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)\right)}\right) \]

   6. Taylor expanded in dY.v around inf

      \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \color{blue}{\left({dY.v}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)}\right)\right)\right) \]
   7. Step-by-step derivation

      1. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \left(\left(dY.v \cdot dY.v\right) \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right)\right) \]

      2. associate-*l* N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \left(dY.v \cdot \left(dY.v \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      3. *-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \left(dY.v \cdot \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.v\right)\right)\right)\right)\right) \]

      4. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.v, \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.v\right)\right)\right)\right)\right) \]

      5. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.v, \mathsf{*.f32}\left(\left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right), dY.v\right)\right)\right)\right)\right) \]

      6. pow-lowering-pow.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.v, \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right), 2\right), dY.v\right)\right)\right)\right)\right) \]

      7. floor-lowering-floor.f32 41.1%

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.v, \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right), dY.v\right)\right)\right)\right)\right) \]

   8. Simplified 41.1%

      \[\leadsto \log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(\left(dX.v \cdot dX.v\right) \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}, \color{blue}{dY.v \cdot \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.v\right)}\right)}\right) \]
   9. Step-by-step derivation

      1. sqrt-lowering-sqrt.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\left(\mathsf{max}\left(\left(dX.v \cdot dX.v\right) \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}, dY.v \cdot \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.v\right)\right)\right)\right)\right) \]

      2. associate-*r* N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\left(\mathsf{max}\left(dX.v \cdot \left(dX.v \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right), dY.v \cdot \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.v\right)\right)\right)\right)\right) \]

      3. *-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\left(\mathsf{max}\left(dX.v \cdot \left(dX.v \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right), \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.v\right) \cdot dY.v\right)\right)\right)\right) \]

      4. associate-*l* N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\left(\mathsf{max}\left(dX.v \cdot \left(dX.v \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right), {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot \left(dY.v \cdot dY.v\right)\right)\right)\right)\right) \]

      5. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\left(\mathsf{max}\left(dX.v \cdot \left(dX.v \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right), {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot {dY.v}^{2}\right)\right)\right)\right) \]

      6. unpow-prod-down N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\left(\mathsf{max}\left(dX.v \cdot \left(dX.v \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right), {\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2}\right)\right)\right)\right) \]

      7. fmax-lowering-fmax.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\left(dX.v \cdot \left(dX.v \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2}\right)\right)\right)\right) \]

      8. associate-*r* N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\left(\left(dX.v \cdot dX.v\right) \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right), \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2}\right)\right)\right)\right) \]

      9. *-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot \left(dX.v \cdot dX.v\right)\right), \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2}\right)\right)\right)\right) \]

      10. pow2 N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot {dX.v}^{2}\right), \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2}\right)\right)\right)\right) \]

      11. pow-prod-down N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right)}^{2}\right), \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2}\right)\right)\right)\right) \]

      12. pow-lowering-pow.f32 N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right), 2\right), \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2}\right)\right)\right)\right) \]

      13. *-lowering-*.f32 N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right), dX.v\right), 2\right), \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2}\right)\right)\right)\right) \]

      14. floor-lowering-floor.f32 N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dX.v\right), 2\right), \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2}\right)\right)\right)\right) \]

      15. pow-lowering-pow.f32 N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dX.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right), 2\right)\right)\right)\right) \]

      16. *-lowering-*.f32 N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dX.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right), dY.v\right), 2\right)\right)\right)\right) \]

      17. floor-lowering-floor.f32 41.1%

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dX.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right)\right)\right)\right) \]

   10. Applied egg-rr 41.1%

       \[\leadsto \log_{2} \color{blue}{\left(\sqrt{\mathsf{max}\left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right)}^{2}, {\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2}\right)}\right)} \]

   if 500 < dX.u

   1. Initial program 62.6%

      \[\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(\left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right), \left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)\right)}\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in dX.u around inf

      \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\color{blue}{\left({dX.u}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right)}, \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
   4. Step-by-step derivation

      1. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\left(\left(dX.u \cdot dX.u\right) \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      2. associate-*l* N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\left(dX.u \cdot \left(dX.u \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      3. *-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\left(dX.u \cdot \left({\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dX.u\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      4. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \left({\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dX.u\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      5. *-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \left(dX.u \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      6. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{*.f32}\left(dX.u, \left({\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      7. pow-lowering-pow.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{pow.f32}\left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right), 2\right)\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      8. floor-lowering-floor.f32 57.9%

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

   5. Simplified 57.9%

      \[\leadsto \log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(\color{blue}{dX.u \cdot \left(dX.u \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right)}, \left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)\right)}\right) \]

   6. Taylor expanded in dY.v around inf

      \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right)\right), \color{blue}{\left({dY.v}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)}\right)\right)\right) \]
   7. Step-by-step derivation

      1. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right)\right), \left(\left(dY.v \cdot dY.v\right) \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right)\right) \]

      2. associate-*l* N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right)\right), \left(dY.v \cdot \left(dY.v \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      3. *-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right)\right), \left(dY.v \cdot \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.v\right)\right)\right)\right)\right) \]

      4. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.v, \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.v\right)\right)\right)\right)\right) \]

      5. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.v, \mathsf{*.f32}\left(\left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right), dY.v\right)\right)\right)\right)\right) \]

      6. pow-lowering-pow.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.v, \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right), 2\right), dY.v\right)\right)\right)\right)\right) \]

      7. floor-lowering-floor.f32 48.1%

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.v, \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right), dY.v\right)\right)\right)\right)\right) \]

   8. Simplified 48.1%

      \[\leadsto \log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(dX.u \cdot \left(dX.u \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right), \color{blue}{dY.v \cdot \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.v\right)}\right)}\right) \]
3. Recombined 2 regimes into one program.

4. Final simplification 42.4%

   \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;dX.u \leq 500:\\ \;\;\;\;\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right)}^{2}, {\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2}\right)}\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(dX.u \cdot \left(dX.u \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right), dY.v \cdot \left(dY.v \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)}\right)\\ \end{array} \]
5. Add Preprocessing

Alternative 13: 39.1% accurate, 2.2× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} t_0 := {\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2}\\ \mathbf{if}\;dX.u \leq 500:\\ \;\;\;\;\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right)}^{2}, t\_0\right)}\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left({\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right)}^{2}, t\_0\right)}\right)\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (w h d dX.u dX.v dX.w dY.u dY.v dY.w)
 :precision binary32
 (let* ((t_0 (pow (* (floor h) dY.v) 2.0)))
   (if (<= dX.u 500.0)
     (log2 (sqrt (fmax (pow (* (floor h) dX.v) 2.0) t_0)))
     (log2 (sqrt (fmax (pow (* (floor w) dX.u) 2.0) t_0))))))

C

float code(float w, float h, float d, float dX_46_u, float dX_46_v, float dX_46_w, float dY_46_u, float dY_46_v, float dY_46_w) {
	float t_0 = powf((floorf(h) * dY_46_v), 2.0f);
	float tmp;
	if (dX_46_u <= 500.0f) {
		tmp = log2f(sqrtf(fmaxf(powf((floorf(h) * dX_46_v), 2.0f), t_0)));
	} else {
		tmp = log2f(sqrtf(fmaxf(powf((floorf(w) * dX_46_u), 2.0f), t_0)));
	}
	return tmp;
}

Julia

function code(w, h, d, dX_46_u, dX_46_v, dX_46_w, dY_46_u, dY_46_v, dY_46_w)
	t_0 = Float32(floor(h) * dY_46_v) ^ Float32(2.0)
	tmp = Float32(0.0)
	if (dX_46_u <= Float32(500.0))
		tmp = log2(sqrt((((Float32(floor(h) * dX_46_v) ^ Float32(2.0)) != (Float32(floor(h) * dX_46_v) ^ Float32(2.0))) ? t_0 : ((t_0 != t_0) ? (Float32(floor(h) * dX_46_v) ^ Float32(2.0)) : max((Float32(floor(h) * dX_46_v) ^ Float32(2.0)), t_0)))));
	else
		tmp = log2(sqrt((((Float32(floor(w) * dX_46_u) ^ Float32(2.0)) != (Float32(floor(w) * dX_46_u) ^ Float32(2.0))) ? t_0 : ((t_0 != t_0) ? (Float32(floor(w) * dX_46_u) ^ Float32(2.0)) : max((Float32(floor(w) * dX_46_u) ^ Float32(2.0)), t_0)))));
	end
	return tmp
end

MATLAB

function tmp_2 = code(w, h, d, dX_46_u, dX_46_v, dX_46_w, dY_46_u, dY_46_v, dY_46_w)
	t_0 = (floor(h) * dY_46_v) ^ single(2.0);
	tmp = single(0.0);
	if (dX_46_u <= single(500.0))
		tmp = log2(sqrt(max(((floor(h) * dX_46_v) ^ single(2.0)), t_0)));
	else
		tmp = log2(sqrt(max(((floor(w) * dX_46_u) ^ single(2.0)), t_0)));
	end
	tmp_2 = tmp;
end

Derivation

1. Split input into 2 regimes

2. if dX.u < 500

   1. Initial program 66.9%

      \[\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(\left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right), \left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)\right)}\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in dX.v around inf

      \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\color{blue}{\left({dX.v}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)}, \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
   4. Step-by-step derivation

      1. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\left({dX.v}^{2}\right), \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      2. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\left(dX.v \cdot dX.v\right), \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      3. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      4. pow-lowering-pow.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      5. floor-lowering-floor.f32 57.9%

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

   5. Simplified 57.9%

      \[\leadsto \log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(\color{blue}{\left(dX.v \cdot dX.v\right) \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}}, \left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)\right)}\right) \]

   6. Taylor expanded in dY.v around inf

      \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \color{blue}{\left({dY.v}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)}\right)\right)\right) \]
   7. Step-by-step derivation

      1. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \left(\left(dY.v \cdot dY.v\right) \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right)\right) \]

      2. associate-*l* N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \left(dY.v \cdot \left(dY.v \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      3. *-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \left(dY.v \cdot \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.v\right)\right)\right)\right)\right) \]

      4. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.v, \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.v\right)\right)\right)\right)\right) \]

      5. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.v, \mathsf{*.f32}\left(\left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right), dY.v\right)\right)\right)\right)\right) \]

      6. pow-lowering-pow.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.v, \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right), 2\right), dY.v\right)\right)\right)\right)\right) \]

      7. floor-lowering-floor.f32 41.1%

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.v, dX.v\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.v, \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right), dY.v\right)\right)\right)\right)\right) \]

   8. Simplified 41.1%

      \[\leadsto \log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(\left(dX.v \cdot dX.v\right) \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}, \color{blue}{dY.v \cdot \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.v\right)}\right)}\right) \]
   9. Step-by-step derivation

      1. sqrt-lowering-sqrt.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\left(\mathsf{max}\left(\left(dX.v \cdot dX.v\right) \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}, dY.v \cdot \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.v\right)\right)\right)\right)\right) \]

      2. associate-*r* N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\left(\mathsf{max}\left(dX.v \cdot \left(dX.v \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right), dY.v \cdot \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.v\right)\right)\right)\right)\right) \]

      3. *-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\left(\mathsf{max}\left(dX.v \cdot \left(dX.v \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right), \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.v\right) \cdot dY.v\right)\right)\right)\right) \]

      4. associate-*l* N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\left(\mathsf{max}\left(dX.v \cdot \left(dX.v \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right), {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot \left(dY.v \cdot dY.v\right)\right)\right)\right)\right) \]

      5. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\left(\mathsf{max}\left(dX.v \cdot \left(dX.v \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right), {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot {dY.v}^{2}\right)\right)\right)\right) \]

      6. unpow-prod-down N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\left(\mathsf{max}\left(dX.v \cdot \left(dX.v \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right), {\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2}\right)\right)\right)\right) \]

      7. fmax-lowering-fmax.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\left(dX.v \cdot \left(dX.v \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2}\right)\right)\right)\right) \]

      8. associate-*r* N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\left(\left(dX.v \cdot dX.v\right) \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right), \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2}\right)\right)\right)\right) \]

      9. *-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot \left(dX.v \cdot dX.v\right)\right), \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2}\right)\right)\right)\right) \]

      10. pow2 N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot {dX.v}^{2}\right), \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2}\right)\right)\right)\right) \]

      11. pow-prod-down N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right)}^{2}\right), \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2}\right)\right)\right)\right) \]

      12. pow-lowering-pow.f32 N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right), 2\right), \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2}\right)\right)\right)\right) \]

      13. *-lowering-*.f32 N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right), dX.v\right), 2\right), \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2}\right)\right)\right)\right) \]

      14. floor-lowering-floor.f32 N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dX.v\right), 2\right), \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2}\right)\right)\right)\right) \]

      15. pow-lowering-pow.f32 N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dX.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right), 2\right)\right)\right)\right) \]

      16. *-lowering-*.f32 N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dX.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right), dY.v\right), 2\right)\right)\right)\right) \]

      17. floor-lowering-floor.f32 41.1%

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dX.v\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right)\right)\right)\right) \]

   10. Applied egg-rr 41.1%

       \[\leadsto \log_{2} \color{blue}{\left(\sqrt{\mathsf{max}\left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right)}^{2}, {\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2}\right)}\right)} \]

   if 500 < dX.u

   1. Initial program 62.6%

      \[\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(\left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right), \left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)\right)}\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in dX.u around inf

      \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\color{blue}{\left({dX.u}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right)}, \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
   4. Step-by-step derivation

      1. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\left(\left(dX.u \cdot dX.u\right) \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      2. associate-*l* N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\left(dX.u \cdot \left(dX.u \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      3. *-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\left(dX.u \cdot \left({\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dX.u\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      4. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \left({\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dX.u\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      5. *-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \left(dX.u \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      6. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{*.f32}\left(dX.u, \left({\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      7. pow-lowering-pow.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{pow.f32}\left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right), 2\right)\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      8. floor-lowering-floor.f32 57.9%

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

   5. Simplified 57.9%

      \[\leadsto \log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(\color{blue}{dX.u \cdot \left(dX.u \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right)}, \left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)\right)}\right) \]

   6. Taylor expanded in dY.v around inf

      \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right)\right), \color{blue}{\left({dY.v}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)}\right)\right)\right) \]
   7. Step-by-step derivation

      1. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right)\right), \left(\left(dY.v \cdot dY.v\right) \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right)\right) \]

      2. associate-*l* N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right)\right), \left(dY.v \cdot \left(dY.v \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      3. *-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right)\right), \left(dY.v \cdot \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.v\right)\right)\right)\right)\right) \]

      4. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.v, \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.v\right)\right)\right)\right)\right) \]

      5. *-lowering-*.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.v, \mathsf{*.f32}\left(\left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right), dY.v\right)\right)\right)\right)\right) \]

      6. pow-lowering-pow.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.v, \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right), 2\right), dY.v\right)\right)\right)\right)\right) \]

      7. floor-lowering-floor.f32 48.1%

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.v, \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right), dY.v\right)\right)\right)\right)\right) \]

   8. Simplified 48.1%

      \[\leadsto \log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(dX.u \cdot \left(dX.u \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right), \color{blue}{dY.v \cdot \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.v\right)}\right)}\right) \]
   9. Step-by-step derivation

      1. sqrt-lowering-sqrt.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\left(\mathsf{max}\left(dX.u \cdot \left(dX.u \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right), dY.v \cdot \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.v\right)\right)\right)\right)\right) \]

      2. associate-*r* N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\left(\mathsf{max}\left(\left(dX.u \cdot dX.u\right) \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}, dY.v \cdot \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.v\right)\right)\right)\right)\right) \]

      3. *-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\left(\mathsf{max}\left(\left(dX.u \cdot dX.u\right) \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}, \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.v\right) \cdot dY.v\right)\right)\right)\right) \]

      4. associate-*l* N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\left(\mathsf{max}\left(\left(dX.u \cdot dX.u\right) \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}, {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot \left(dY.v \cdot dY.v\right)\right)\right)\right)\right) \]

      5. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\left(\mathsf{max}\left(\left(dX.u \cdot dX.u\right) \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}, {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot {dY.v}^{2}\right)\right)\right)\right) \]

      6. unpow-prod-down N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\left(\mathsf{max}\left(\left(dX.u \cdot dX.u\right) \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}, {\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2}\right)\right)\right)\right) \]

      7. fmax-lowering-fmax.f32 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\left(\left(dX.u \cdot dX.u\right) \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right), \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2}\right)\right)\right)\right) \]

      8. pow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\left({dX.u}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right), \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2}\right)\right)\right)\right) \]

      9. pow-prod-down N/A

         \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\left({\left(dX.u \cdot \left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right), \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2}\right)\right)\right)\right) \]

      10. pow-lowering-pow.f32 N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\left(dX.u \cdot \left\lfloorw\right\rfloor\right), 2\right), \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2}\right)\right)\right)\right) \]

      11. *-lowering-*.f32 N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)\right), 2\right), \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2}\right)\right)\right)\right) \]

      12. floor-lowering-floor.f32 N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{floor.f32}\left(w\right)\right), 2\right), \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2}\right)\right)\right)\right) \]

      13. pow-lowering-pow.f32 N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{floor.f32}\left(w\right)\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right), 2\right)\right)\right)\right) \]

      14. *-lowering-*.f32 N/A

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{floor.f32}\left(w\right)\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right), dY.v\right), 2\right)\right)\right)\right) \]

      15. floor-lowering-floor.f32 48.1%

          \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{floor.f32}\left(w\right)\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right)\right)\right)\right) \]

   10. Applied egg-rr 48.1%

       \[\leadsto \log_{2} \color{blue}{\left(\sqrt{\mathsf{max}\left({\left(dX.u \cdot \left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}, {\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2}\right)}\right)} \]
3. Recombined 2 regimes into one program.

4. Final simplification 42.4%

   \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;dX.u \leq 500:\\ \;\;\;\;\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right)}^{2}, {\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2}\right)}\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left({\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right)}^{2}, {\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2}\right)}\right)\\ \end{array} \]
5. Add Preprocessing

Alternative 14: 36.3% accurate, 2.2× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left({\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right)}^{2}, {\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2}\right)}\right) \end{array} \]

FPCore

(FPCore (w h d dX.u dX.v dX.w dY.u dY.v dY.w)
 :precision binary32
 (log2
  (sqrt (fmax (pow (* (floor w) dX.u) 2.0) (pow (* (floor h) dY.v) 2.0)))))

C

float code(float w, float h, float d, float dX_46_u, float dX_46_v, float dX_46_w, float dY_46_u, float dY_46_v, float dY_46_w) {
	return log2f(sqrtf(fmaxf(powf((floorf(w) * dX_46_u), 2.0f), powf((floorf(h) * dY_46_v), 2.0f))));
}

Julia

function code(w, h, d, dX_46_u, dX_46_v, dX_46_w, dY_46_u, dY_46_v, dY_46_w)
	return log2(sqrt((((Float32(floor(w) * dX_46_u) ^ Float32(2.0)) != (Float32(floor(w) * dX_46_u) ^ Float32(2.0))) ? (Float32(floor(h) * dY_46_v) ^ Float32(2.0)) : (((Float32(floor(h) * dY_46_v) ^ Float32(2.0)) != (Float32(floor(h) * dY_46_v) ^ Float32(2.0))) ? (Float32(floor(w) * dX_46_u) ^ Float32(2.0)) : max((Float32(floor(w) * dX_46_u) ^ Float32(2.0)), (Float32(floor(h) * dY_46_v) ^ Float32(2.0)))))))
end

MATLAB

function tmp = code(w, h, d, dX_46_u, dX_46_v, dX_46_w, dY_46_u, dY_46_v, dY_46_w)
	tmp = log2(sqrt(max(((floor(w) * dX_46_u) ^ single(2.0)), ((floor(h) * dY_46_v) ^ single(2.0)))));
end

Derivation

1. Initial program 66.0%

   \[\log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(\left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dX.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dX.w\right), \left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)\right)}\right) \]
2. Add Preprocessing

3. Taylor expanded in dX.u around inf

   \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\color{blue}{\left({dX.u}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right)}, \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
4. Step-by-step derivation

   1. unpow2 N/A

      \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\left(\left(dX.u \cdot dX.u\right) \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

   2. associate-*l* N/A

      \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\left(dX.u \cdot \left(dX.u \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

   3. *-commutative N/A

      \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\left(dX.u \cdot \left({\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dX.u\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

   4. *-lowering-*.f32 N/A

      \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \left({\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dX.u\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

   5. *-commutative N/A

      \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \left(dX.u \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

   6. *-lowering-*.f32 N/A

      \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{*.f32}\left(dX.u, \left({\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

   7. pow-lowering-pow.f32 N/A

      \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{pow.f32}\left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right), 2\right)\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

   8. floor-lowering-floor.f32 51.0%

      \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right)\right), \mathsf{+.f32}\left(\mathsf{+.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), dY.u\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right), \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(d\right), dY.w\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

5. Simplified 51.0%

   \[\leadsto \log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(\color{blue}{dX.u \cdot \left(dX.u \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right)}, \left(\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) \cdot \left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dY.u\right) + \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right) \cdot \left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)\right) + \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right) \cdot \left(\left\lfloord\right\rfloor \cdot dY.w\right)\right)}\right) \]

6. Taylor expanded in dY.v around inf

   \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right)\right), \color{blue}{\left({dY.v}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)}\right)\right)\right) \]
7. Step-by-step derivation

   1. unpow2 N/A

      \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right)\right), \left(\left(dY.v \cdot dY.v\right) \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right)\right) \]

   2. associate-*l* N/A

      \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right)\right), \left(dY.v \cdot \left(dY.v \cdot {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]

   3. *-commutative N/A

      \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right)\right), \left(dY.v \cdot \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.v\right)\right)\right)\right)\right) \]

   4. *-lowering-*.f32 N/A

      \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.v, \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.v\right)\right)\right)\right)\right) \]

   5. *-lowering-*.f32 N/A

      \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.v, \mathsf{*.f32}\left(\left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2}\right), dY.v\right)\right)\right)\right)\right) \]

   6. pow-lowering-pow.f32 N/A

      \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.v, \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right), 2\right), dY.v\right)\right)\right)\right)\right) \]

   7. floor-lowering-floor.f32 34.5%

      \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(w\right), 2\right)\right)\right), \mathsf{*.f32}\left(dY.v, \mathsf{*.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), 2\right), dY.v\right)\right)\right)\right)\right) \]

8. Simplified 34.5%

   \[\leadsto \log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left(dX.u \cdot \left(dX.u \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right), \color{blue}{dY.v \cdot \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.v\right)}\right)}\right) \]
9. Step-by-step derivation

   1. sqrt-lowering-sqrt.f32 N/A

      \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\left(\mathsf{max}\left(dX.u \cdot \left(dX.u \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right), dY.v \cdot \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.v\right)\right)\right)\right)\right) \]

   2. associate-*r* N/A

      \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\left(\mathsf{max}\left(\left(dX.u \cdot dX.u\right) \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}, dY.v \cdot \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.v\right)\right)\right)\right)\right) \]

   3. *-commutative N/A

      \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\left(\mathsf{max}\left(\left(dX.u \cdot dX.u\right) \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}, \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot dY.v\right) \cdot dY.v\right)\right)\right)\right) \]

   4. associate-*l* N/A

      \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\left(\mathsf{max}\left(\left(dX.u \cdot dX.u\right) \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}, {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot \left(dY.v \cdot dY.v\right)\right)\right)\right)\right) \]

   5. unpow2 N/A

      \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\left(\mathsf{max}\left(\left(dX.u \cdot dX.u\right) \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}, {\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right)}^{2} \cdot {dY.v}^{2}\right)\right)\right)\right) \]

   6. unpow-prod-down N/A

      \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\left(\mathsf{max}\left(\left(dX.u \cdot dX.u\right) \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}, {\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2}\right)\right)\right)\right) \]

   7. fmax-lowering-fmax.f32 N/A

      \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\left(\left(dX.u \cdot dX.u\right) \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right), \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2}\right)\right)\right)\right) \]

   8. pow2 N/A

      \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\left({dX.u}^{2} \cdot {\left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right), \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2}\right)\right)\right)\right) \]

   9. pow-prod-down N/A

      \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\left({\left(dX.u \cdot \left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}\right), \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2}\right)\right)\right)\right) \]

   10. pow-lowering-pow.f32 N/A

       \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\left(dX.u \cdot \left\lfloorw\right\rfloor\right), 2\right), \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2}\right)\right)\right)\right) \]

   11. *-lowering-*.f32 N/A

       \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \left(\left\lfloorw\right\rfloor\right)\right), 2\right), \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2}\right)\right)\right)\right) \]

   12. floor-lowering-floor.f32 N/A

       \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{floor.f32}\left(w\right)\right), 2\right), \left({\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2}\right)\right)\right)\right) \]

   13. pow-lowering-pow.f32 N/A

       \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{floor.f32}\left(w\right)\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right), 2\right)\right)\right)\right) \]

   14. *-lowering-*.f32 N/A

       \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{floor.f32}\left(w\right)\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\left(\left\lfloorh\right\rfloor\right), dY.v\right), 2\right)\right)\right)\right) \]

   15. floor-lowering-floor.f32 34.5%

       \[\leadsto \mathsf{log2.f32}\left(\mathsf{sqrt.f32}\left(\mathsf{fmax.f32}\left(\mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(dX.u, \mathsf{floor.f32}\left(w\right)\right), 2\right), \mathsf{pow.f32}\left(\mathsf{*.f32}\left(\mathsf{floor.f32}\left(h\right), dY.v\right), 2\right)\right)\right)\right) \]

10. Applied egg-rr 34.5%

    \[\leadsto \log_{2} \color{blue}{\left(\sqrt{\mathsf{max}\left({\left(dX.u \cdot \left\lfloorw\right\rfloor\right)}^{2}, {\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2}\right)}\right)} \]

11. Final simplification 34.5%

    \[\leadsto \log_{2} \left(\sqrt{\mathsf{max}\left({\left(\left\lfloorw\right\rfloor \cdot dX.u\right)}^{2}, {\left(\left\lfloorh\right\rfloor \cdot dY.v\right)}^{2}\right)}\right) \]
12. Add Preprocessing

Reproduce

herbie shell --seed 2024150 
(FPCore (w h d dX.u dX.v dX.w dY.u dY.v dY.w)
  :name "Isotropic LOD (LOD)"
  :precision binary32
  :pre (and (and (and (and (and (and (and (and (and (<= 1.0 w) (<= w 16384.0)) (and (<= 1.0 h) (<= h 16384.0))) (and (<= 1.0 d) (<= d 4096.0))) (and (<= 1e-20 (fabs dX.u)) (<= (fabs dX.u) 1e+20))) (and (<= 1e-20 (fabs dX.v)) (<= (fabs dX.v) 1e+20))) (and (<= 1e-20 (fabs dX.w)) (<= (fabs dX.w) 1e+20))) (and (<= 1e-20 (fabs dY.u)) (<= (fabs dY.u) 1e+20))) (and (<= 1e-20 (fabs dY.v)) (<= (fabs dY.v) 1e+20))) (and (<= 1e-20 (fabs dY.w)) (<= (fabs dY.w) 1e+20)))
  (log2 (sqrt (fmax (+ (+ (* (* (floor w) dX.u) (* (floor w) dX.u)) (* (* (floor h) dX.v) (* (floor h) dX.v))) (* (* (floor d) dX.w) (* (floor d) dX.w))) (+ (+ (* (* (floor w) dY.u) (* (floor w) dY.u)) (* (* (floor h) dY.v) (* (floor h) dY.v))) (* (* (floor d) dY.w) (* (floor d) dY.w)))))))