
(FPCore (x) :precision binary64 (let* ((t_0 (exp (- x)))) (/ (- (exp x) t_0) (+ (exp x) t_0))))
double code(double x) {
double t_0 = exp(-x);
return (exp(x) - t_0) / (exp(x) + t_0);
}
real(8) function code(x)
real(8), intent (in) :: x
real(8) :: t_0
t_0 = exp(-x)
code = (exp(x) - t_0) / (exp(x) + t_0)
end function
public static double code(double x) {
double t_0 = Math.exp(-x);
return (Math.exp(x) - t_0) / (Math.exp(x) + t_0);
}
def code(x): t_0 = math.exp(-x) return (math.exp(x) - t_0) / (math.exp(x) + t_0)
function code(x) t_0 = exp(Float64(-x)) return Float64(Float64(exp(x) - t_0) / Float64(exp(x) + t_0)) end
function tmp = code(x) t_0 = exp(-x); tmp = (exp(x) - t_0) / (exp(x) + t_0); end
code[x_] := Block[{t$95$0 = N[Exp[(-x)], $MachinePrecision]}, N[(N[(N[Exp[x], $MachinePrecision] - t$95$0), $MachinePrecision] / N[(N[Exp[x], $MachinePrecision] + t$95$0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]
\begin{array}{l}
\\
\begin{array}{l}
t_0 := e^{-x}\\
\frac{e^{x} - t\_0}{e^{x} + t\_0}
\end{array}
\end{array}
Sampling outcomes in binary64 precision:
Herbie found 4 alternatives:
| Alternative | Accuracy | Speedup |
|---|
(FPCore (x) :precision binary64 (let* ((t_0 (exp (- x)))) (/ (- (exp x) t_0) (+ (exp x) t_0))))
double code(double x) {
double t_0 = exp(-x);
return (exp(x) - t_0) / (exp(x) + t_0);
}
real(8) function code(x)
real(8), intent (in) :: x
real(8) :: t_0
t_0 = exp(-x)
code = (exp(x) - t_0) / (exp(x) + t_0)
end function
public static double code(double x) {
double t_0 = Math.exp(-x);
return (Math.exp(x) - t_0) / (Math.exp(x) + t_0);
}
def code(x): t_0 = math.exp(-x) return (math.exp(x) - t_0) / (math.exp(x) + t_0)
function code(x) t_0 = exp(Float64(-x)) return Float64(Float64(exp(x) - t_0) / Float64(exp(x) + t_0)) end
function tmp = code(x) t_0 = exp(-x); tmp = (exp(x) - t_0) / (exp(x) + t_0); end
code[x_] := Block[{t$95$0 = N[Exp[(-x)], $MachinePrecision]}, N[(N[(N[Exp[x], $MachinePrecision] - t$95$0), $MachinePrecision] / N[(N[Exp[x], $MachinePrecision] + t$95$0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]
\begin{array}{l}
\\
\begin{array}{l}
t_0 := e^{-x}\\
\frac{e^{x} - t\_0}{e^{x} + t\_0}
\end{array}
\end{array}
(FPCore (x) :precision binary64 (tanh x))
double code(double x) {
return tanh(x);
}
real(8) function code(x)
real(8), intent (in) :: x
code = tanh(x)
end function
public static double code(double x) {
return Math.tanh(x);
}
def code(x): return math.tanh(x)
function code(x) return tanh(x) end
function tmp = code(x) tmp = tanh(x); end
code[x_] := N[Tanh[x], $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\tanh x
\end{array}
Initial program 8.0%
tanh-undefN/A
tanh-lowering-tanh.f64100.0%
Applied egg-rr100.0%
(FPCore (x) :precision binary64 (+ x (* (+ -0.3333333333333333 (* x (* x 0.13333333333333333))) (* x (* x x)))))
double code(double x) {
return x + ((-0.3333333333333333 + (x * (x * 0.13333333333333333))) * (x * (x * x)));
}
real(8) function code(x)
real(8), intent (in) :: x
code = x + (((-0.3333333333333333d0) + (x * (x * 0.13333333333333333d0))) * (x * (x * x)))
end function
public static double code(double x) {
return x + ((-0.3333333333333333 + (x * (x * 0.13333333333333333))) * (x * (x * x)));
}
def code(x): return x + ((-0.3333333333333333 + (x * (x * 0.13333333333333333))) * (x * (x * x)))
function code(x) return Float64(x + Float64(Float64(-0.3333333333333333 + Float64(x * Float64(x * 0.13333333333333333))) * Float64(x * Float64(x * x)))) end
function tmp = code(x) tmp = x + ((-0.3333333333333333 + (x * (x * 0.13333333333333333))) * (x * (x * x))); end
code[x_] := N[(x + N[(N[(-0.3333333333333333 + N[(x * N[(x * 0.13333333333333333), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * N[(x * N[(x * x), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
x + \left(-0.3333333333333333 + x \cdot \left(x \cdot 0.13333333333333333\right)\right) \cdot \left(x \cdot \left(x \cdot x\right)\right)
\end{array}
Initial program 8.0%
div-subN/A
sub-negN/A
+-lowering-+.f64N/A
Simplified10.7%
Taylor expanded in x around 0
*-lowering-*.f64N/A
+-lowering-+.f64N/A
*-lowering-*.f64N/A
unpow2N/A
*-lowering-*.f64N/A
sub-negN/A
metadata-evalN/A
+-commutativeN/A
+-lowering-+.f64N/A
*-commutativeN/A
unpow2N/A
associate-*l*N/A
*-lowering-*.f64N/A
*-lowering-*.f6496.5%
Simplified96.5%
+-commutativeN/A
distribute-lft-inN/A
*-rgt-identityN/A
+-lowering-+.f64N/A
associate-*r*N/A
*-commutativeN/A
*-lowering-*.f64N/A
+-lowering-+.f64N/A
*-lowering-*.f64N/A
*-lowering-*.f64N/A
*-lowering-*.f64N/A
*-lowering-*.f6496.5%
Applied egg-rr96.5%
Final simplification96.5%
(FPCore (x) :precision binary64 (* x (+ 1.0 (* (+ -0.3333333333333333 (* x (* x 0.13333333333333333))) (* x x)))))
double code(double x) {
return x * (1.0 + ((-0.3333333333333333 + (x * (x * 0.13333333333333333))) * (x * x)));
}
real(8) function code(x)
real(8), intent (in) :: x
code = x * (1.0d0 + (((-0.3333333333333333d0) + (x * (x * 0.13333333333333333d0))) * (x * x)))
end function
public static double code(double x) {
return x * (1.0 + ((-0.3333333333333333 + (x * (x * 0.13333333333333333))) * (x * x)));
}
def code(x): return x * (1.0 + ((-0.3333333333333333 + (x * (x * 0.13333333333333333))) * (x * x)))
function code(x) return Float64(x * Float64(1.0 + Float64(Float64(-0.3333333333333333 + Float64(x * Float64(x * 0.13333333333333333))) * Float64(x * x)))) end
function tmp = code(x) tmp = x * (1.0 + ((-0.3333333333333333 + (x * (x * 0.13333333333333333))) * (x * x))); end
code[x_] := N[(x * N[(1.0 + N[(N[(-0.3333333333333333 + N[(x * N[(x * 0.13333333333333333), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * N[(x * x), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
x \cdot \left(1 + \left(-0.3333333333333333 + x \cdot \left(x \cdot 0.13333333333333333\right)\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right)
\end{array}
Initial program 8.0%
div-subN/A
sub-negN/A
+-lowering-+.f64N/A
Simplified10.7%
Taylor expanded in x around 0
*-lowering-*.f64N/A
+-lowering-+.f64N/A
*-lowering-*.f64N/A
unpow2N/A
*-lowering-*.f64N/A
sub-negN/A
metadata-evalN/A
+-commutativeN/A
+-lowering-+.f64N/A
*-commutativeN/A
unpow2N/A
associate-*l*N/A
*-lowering-*.f64N/A
*-lowering-*.f6496.5%
Simplified96.5%
Final simplification96.5%
(FPCore (x) :precision binary64 x)
double code(double x) {
return x;
}
real(8) function code(x)
real(8), intent (in) :: x
code = x
end function
public static double code(double x) {
return x;
}
def code(x): return x
function code(x) return x end
function tmp = code(x) tmp = x; end
code[x_] := x
\begin{array}{l}
\\
x
\end{array}
Initial program 8.0%
div-subN/A
sub-negN/A
+-lowering-+.f64N/A
Simplified10.7%
Taylor expanded in x around 0
Simplified96.3%
herbie shell --seed 2024159
(FPCore (x)
:name "Hyperbolic tangent"
:precision binary64
(/ (- (exp x) (exp (- x))) (+ (exp x) (exp (- x)))))