
(FPCore (a rand) :precision binary64 (let* ((t_0 (- a (/ 1.0 3.0)))) (* t_0 (+ 1.0 (* (/ 1.0 (sqrt (* 9.0 t_0))) rand)))))
double code(double a, double rand) {
double t_0 = a - (1.0 / 3.0);
return t_0 * (1.0 + ((1.0 / sqrt((9.0 * t_0))) * rand));
}
real(8) function code(a, rand)
real(8), intent (in) :: a
real(8), intent (in) :: rand
real(8) :: t_0
t_0 = a - (1.0d0 / 3.0d0)
code = t_0 * (1.0d0 + ((1.0d0 / sqrt((9.0d0 * t_0))) * rand))
end function
public static double code(double a, double rand) {
double t_0 = a - (1.0 / 3.0);
return t_0 * (1.0 + ((1.0 / Math.sqrt((9.0 * t_0))) * rand));
}
def code(a, rand): t_0 = a - (1.0 / 3.0) return t_0 * (1.0 + ((1.0 / math.sqrt((9.0 * t_0))) * rand))
function code(a, rand) t_0 = Float64(a - Float64(1.0 / 3.0)) return Float64(t_0 * Float64(1.0 + Float64(Float64(1.0 / sqrt(Float64(9.0 * t_0))) * rand))) end
function tmp = code(a, rand) t_0 = a - (1.0 / 3.0); tmp = t_0 * (1.0 + ((1.0 / sqrt((9.0 * t_0))) * rand)); end
code[a_, rand_] := Block[{t$95$0 = N[(a - N[(1.0 / 3.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, N[(t$95$0 * N[(1.0 + N[(N[(1.0 / N[Sqrt[N[(9.0 * t$95$0), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * rand), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]
\begin{array}{l}
\\
\begin{array}{l}
t_0 := a - \frac{1}{3}\\
t\_0 \cdot \left(1 + \frac{1}{\sqrt{9 \cdot t\_0}} \cdot rand\right)
\end{array}
\end{array}
Sampling outcomes in binary64 precision:
Herbie found 10 alternatives:
| Alternative | Accuracy | Speedup |
|---|
(FPCore (a rand) :precision binary64 (let* ((t_0 (- a (/ 1.0 3.0)))) (* t_0 (+ 1.0 (* (/ 1.0 (sqrt (* 9.0 t_0))) rand)))))
double code(double a, double rand) {
double t_0 = a - (1.0 / 3.0);
return t_0 * (1.0 + ((1.0 / sqrt((9.0 * t_0))) * rand));
}
real(8) function code(a, rand)
real(8), intent (in) :: a
real(8), intent (in) :: rand
real(8) :: t_0
t_0 = a - (1.0d0 / 3.0d0)
code = t_0 * (1.0d0 + ((1.0d0 / sqrt((9.0d0 * t_0))) * rand))
end function
public static double code(double a, double rand) {
double t_0 = a - (1.0 / 3.0);
return t_0 * (1.0 + ((1.0 / Math.sqrt((9.0 * t_0))) * rand));
}
def code(a, rand): t_0 = a - (1.0 / 3.0) return t_0 * (1.0 + ((1.0 / math.sqrt((9.0 * t_0))) * rand))
function code(a, rand) t_0 = Float64(a - Float64(1.0 / 3.0)) return Float64(t_0 * Float64(1.0 + Float64(Float64(1.0 / sqrt(Float64(9.0 * t_0))) * rand))) end
function tmp = code(a, rand) t_0 = a - (1.0 / 3.0); tmp = t_0 * (1.0 + ((1.0 / sqrt((9.0 * t_0))) * rand)); end
code[a_, rand_] := Block[{t$95$0 = N[(a - N[(1.0 / 3.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, N[(t$95$0 * N[(1.0 + N[(N[(1.0 / N[Sqrt[N[(9.0 * t$95$0), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * rand), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]
\begin{array}{l}
\\
\begin{array}{l}
t_0 := a - \frac{1}{3}\\
t\_0 \cdot \left(1 + \frac{1}{\sqrt{9 \cdot t\_0}} \cdot rand\right)
\end{array}
\end{array}
(FPCore (a rand) :precision binary64 (fma (/ (+ a -0.3333333333333333) (sqrt (fma 9.0 a -3.0))) rand (+ a -0.3333333333333333)))
double code(double a, double rand) {
return fma(((a + -0.3333333333333333) / sqrt(fma(9.0, a, -3.0))), rand, (a + -0.3333333333333333));
}
function code(a, rand) return fma(Float64(Float64(a + -0.3333333333333333) / sqrt(fma(9.0, a, -3.0))), rand, Float64(a + -0.3333333333333333)) end
code[a_, rand_] := N[(N[(N[(a + -0.3333333333333333), $MachinePrecision] / N[Sqrt[N[(9.0 * a + -3.0), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * rand + N[(a + -0.3333333333333333), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\mathsf{fma}\left(\frac{a + -0.3333333333333333}{\sqrt{\mathsf{fma}\left(9, a, -3\right)}}, rand, a + -0.3333333333333333\right)
\end{array}
Initial program 99.8%
lift-*.f64N/A
lift-+.f64N/A
+-commutativeN/A
distribute-lft-inN/A
*-lft-identityN/A
lower-*.f64N/A
associate-*r*N/A
*-rgt-identityN/A
lower-fma.f64N/A
Applied rewrites99.8%
(FPCore (a rand) :precision binary64 (* (+ a -0.3333333333333333) (+ 1.0 (/ rand (sqrt (fma 9.0 a -3.0))))))
double code(double a, double rand) {
return (a + -0.3333333333333333) * (1.0 + (rand / sqrt(fma(9.0, a, -3.0))));
}
function code(a, rand) return Float64(Float64(a + -0.3333333333333333) * Float64(1.0 + Float64(rand / sqrt(fma(9.0, a, -3.0))))) end
code[a_, rand_] := N[(N[(a + -0.3333333333333333), $MachinePrecision] * N[(1.0 + N[(rand / N[Sqrt[N[(9.0 * a + -3.0), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\left(a + -0.3333333333333333\right) \cdot \left(1 + \frac{rand}{\sqrt{\mathsf{fma}\left(9, a, -3\right)}}\right)
\end{array}
Initial program 99.8%
lift--.f64N/A
sub-negN/A
lower-+.f64N/A
lift-/.f64N/A
metadata-evalN/A
metadata-eval99.8
lift-*.f64N/A
lift-/.f64N/A
associate-*l/N/A
lower-/.f64N/A
*-lft-identity99.8
lift-*.f64N/A
lift--.f64N/A
sub-negN/A
distribute-lft-inN/A
lift-/.f64N/A
metadata-evalN/A
metadata-evalN/A
metadata-evalN/A
metadata-evalN/A
lower-fma.f64N/A
metadata-eval99.8
Applied rewrites99.8%
(FPCore (a rand)
:precision binary64
(if (<= rand -6.7e+62)
(fma (sqrt a) (* rand 0.3333333333333333) -0.3333333333333333)
(if (<= rand 9e+58)
(+ a -0.3333333333333333)
(* (sqrt (+ a -0.3333333333333333)) (* rand 0.3333333333333333)))))
double code(double a, double rand) {
double tmp;
if (rand <= -6.7e+62) {
tmp = fma(sqrt(a), (rand * 0.3333333333333333), -0.3333333333333333);
} else if (rand <= 9e+58) {
tmp = a + -0.3333333333333333;
} else {
tmp = sqrt((a + -0.3333333333333333)) * (rand * 0.3333333333333333);
}
return tmp;
}
function code(a, rand) tmp = 0.0 if (rand <= -6.7e+62) tmp = fma(sqrt(a), Float64(rand * 0.3333333333333333), -0.3333333333333333); elseif (rand <= 9e+58) tmp = Float64(a + -0.3333333333333333); else tmp = Float64(sqrt(Float64(a + -0.3333333333333333)) * Float64(rand * 0.3333333333333333)); end return tmp end
code[a_, rand_] := If[LessEqual[rand, -6.7e+62], N[(N[Sqrt[a], $MachinePrecision] * N[(rand * 0.3333333333333333), $MachinePrecision] + -0.3333333333333333), $MachinePrecision], If[LessEqual[rand, 9e+58], N[(a + -0.3333333333333333), $MachinePrecision], N[(N[Sqrt[N[(a + -0.3333333333333333), $MachinePrecision]], $MachinePrecision] * N[(rand * 0.3333333333333333), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]]
\begin{array}{l}
\\
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;rand \leq -6.7 \cdot 10^{+62}:\\
\;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\sqrt{a}, rand \cdot 0.3333333333333333, -0.3333333333333333\right)\\
\mathbf{elif}\;rand \leq 9 \cdot 10^{+58}:\\
\;\;\;\;a + -0.3333333333333333\\
\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;\sqrt{a + -0.3333333333333333} \cdot \left(rand \cdot 0.3333333333333333\right)\\
\end{array}
\end{array}
if rand < -6.6999999999999997e62Initial program 99.6%
Taylor expanded in rand around 0
+-commutativeN/A
associate--l+N/A
associate-*r*N/A
*-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
lower-sqrt.f64N/A
sub-negN/A
metadata-evalN/A
lower-+.f64N/A
lower-*.f64N/A
sub-negN/A
metadata-evalN/A
lower-+.f6499.6
Applied rewrites99.6%
Taylor expanded in a around inf
Applied rewrites99.6%
Taylor expanded in a around 0
Applied rewrites86.4%
if -6.6999999999999997e62 < rand < 8.9999999999999996e58Initial program 99.9%
Taylor expanded in rand around 0
sub-negN/A
metadata-evalN/A
lower-+.f6495.9
Applied rewrites95.9%
if 8.9999999999999996e58 < rand Initial program 99.5%
Taylor expanded in rand around inf
associate-*r*N/A
*-commutativeN/A
lower-*.f64N/A
lower-sqrt.f64N/A
sub-negN/A
metadata-evalN/A
lower-+.f64N/A
lower-*.f6487.9
Applied rewrites87.9%
Final simplification92.3%
(FPCore (a rand)
:precision binary64
(let* ((t_0 (fma (sqrt a) (* rand 0.3333333333333333) -0.3333333333333333)))
(if (<= rand -6.7e+62)
t_0
(if (<= rand 9e+58) (+ a -0.3333333333333333) t_0))))
double code(double a, double rand) {
double t_0 = fma(sqrt(a), (rand * 0.3333333333333333), -0.3333333333333333);
double tmp;
if (rand <= -6.7e+62) {
tmp = t_0;
} else if (rand <= 9e+58) {
tmp = a + -0.3333333333333333;
} else {
tmp = t_0;
}
return tmp;
}
function code(a, rand) t_0 = fma(sqrt(a), Float64(rand * 0.3333333333333333), -0.3333333333333333) tmp = 0.0 if (rand <= -6.7e+62) tmp = t_0; elseif (rand <= 9e+58) tmp = Float64(a + -0.3333333333333333); else tmp = t_0; end return tmp end
code[a_, rand_] := Block[{t$95$0 = N[(N[Sqrt[a], $MachinePrecision] * N[(rand * 0.3333333333333333), $MachinePrecision] + -0.3333333333333333), $MachinePrecision]}, If[LessEqual[rand, -6.7e+62], t$95$0, If[LessEqual[rand, 9e+58], N[(a + -0.3333333333333333), $MachinePrecision], t$95$0]]]
\begin{array}{l}
\\
\begin{array}{l}
t_0 := \mathsf{fma}\left(\sqrt{a}, rand \cdot 0.3333333333333333, -0.3333333333333333\right)\\
\mathbf{if}\;rand \leq -6.7 \cdot 10^{+62}:\\
\;\;\;\;t\_0\\
\mathbf{elif}\;rand \leq 9 \cdot 10^{+58}:\\
\;\;\;\;a + -0.3333333333333333\\
\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;t\_0\\
\end{array}
\end{array}
if rand < -6.6999999999999997e62 or 8.9999999999999996e58 < rand Initial program 99.6%
Taylor expanded in rand around 0
+-commutativeN/A
associate--l+N/A
associate-*r*N/A
*-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
lower-sqrt.f64N/A
sub-negN/A
metadata-evalN/A
lower-+.f64N/A
lower-*.f64N/A
sub-negN/A
metadata-evalN/A
lower-+.f6499.6
Applied rewrites99.6%
Taylor expanded in a around inf
Applied rewrites98.0%
Taylor expanded in a around 0
Applied rewrites85.5%
if -6.6999999999999997e62 < rand < 8.9999999999999996e58Initial program 99.9%
Taylor expanded in rand around 0
sub-negN/A
metadata-evalN/A
lower-+.f6495.9
Applied rewrites95.9%
Final simplification91.6%
(FPCore (a rand) :precision binary64 (fma (sqrt (+ a -0.3333333333333333)) (* rand 0.3333333333333333) (+ a -0.3333333333333333)))
double code(double a, double rand) {
return fma(sqrt((a + -0.3333333333333333)), (rand * 0.3333333333333333), (a + -0.3333333333333333));
}
function code(a, rand) return fma(sqrt(Float64(a + -0.3333333333333333)), Float64(rand * 0.3333333333333333), Float64(a + -0.3333333333333333)) end
code[a_, rand_] := N[(N[Sqrt[N[(a + -0.3333333333333333), $MachinePrecision]], $MachinePrecision] * N[(rand * 0.3333333333333333), $MachinePrecision] + N[(a + -0.3333333333333333), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\mathsf{fma}\left(\sqrt{a + -0.3333333333333333}, rand \cdot 0.3333333333333333, a + -0.3333333333333333\right)
\end{array}
Initial program 99.8%
Taylor expanded in rand around 0
+-commutativeN/A
associate--l+N/A
associate-*r*N/A
*-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
lower-sqrt.f64N/A
sub-negN/A
metadata-evalN/A
lower-+.f64N/A
lower-*.f64N/A
sub-negN/A
metadata-evalN/A
lower-+.f6499.8
Applied rewrites99.8%
Final simplification99.8%
(FPCore (a rand) :precision binary64 (if (<= rand 4.05e+154) (+ a -0.3333333333333333) (/ (* (+ a -0.3333333333333333) rand) rand)))
double code(double a, double rand) {
double tmp;
if (rand <= 4.05e+154) {
tmp = a + -0.3333333333333333;
} else {
tmp = ((a + -0.3333333333333333) * rand) / rand;
}
return tmp;
}
real(8) function code(a, rand)
real(8), intent (in) :: a
real(8), intent (in) :: rand
real(8) :: tmp
if (rand <= 4.05d+154) then
tmp = a + (-0.3333333333333333d0)
else
tmp = ((a + (-0.3333333333333333d0)) * rand) / rand
end if
code = tmp
end function
public static double code(double a, double rand) {
double tmp;
if (rand <= 4.05e+154) {
tmp = a + -0.3333333333333333;
} else {
tmp = ((a + -0.3333333333333333) * rand) / rand;
}
return tmp;
}
def code(a, rand): tmp = 0 if rand <= 4.05e+154: tmp = a + -0.3333333333333333 else: tmp = ((a + -0.3333333333333333) * rand) / rand return tmp
function code(a, rand) tmp = 0.0 if (rand <= 4.05e+154) tmp = Float64(a + -0.3333333333333333); else tmp = Float64(Float64(Float64(a + -0.3333333333333333) * rand) / rand); end return tmp end
function tmp_2 = code(a, rand) tmp = 0.0; if (rand <= 4.05e+154) tmp = a + -0.3333333333333333; else tmp = ((a + -0.3333333333333333) * rand) / rand; end tmp_2 = tmp; end
code[a_, rand_] := If[LessEqual[rand, 4.05e+154], N[(a + -0.3333333333333333), $MachinePrecision], N[(N[(N[(a + -0.3333333333333333), $MachinePrecision] * rand), $MachinePrecision] / rand), $MachinePrecision]]
\begin{array}{l}
\\
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;rand \leq 4.05 \cdot 10^{+154}:\\
\;\;\;\;a + -0.3333333333333333\\
\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;\frac{\left(a + -0.3333333333333333\right) \cdot rand}{rand}\\
\end{array}
\end{array}
if rand < 4.04999999999999978e154Initial program 99.8%
Taylor expanded in rand around 0
sub-negN/A
metadata-evalN/A
lower-+.f6467.7
Applied rewrites67.7%
if 4.04999999999999978e154 < rand Initial program 99.6%
Taylor expanded in rand around 0
sub-negN/A
metadata-evalN/A
lower-+.f645.5
Applied rewrites5.5%
Applied rewrites43.8%
(FPCore (a rand) :precision binary64 (fma (sqrt a) (* rand 0.3333333333333333) (+ a -0.3333333333333333)))
double code(double a, double rand) {
return fma(sqrt(a), (rand * 0.3333333333333333), (a + -0.3333333333333333));
}
function code(a, rand) return fma(sqrt(a), Float64(rand * 0.3333333333333333), Float64(a + -0.3333333333333333)) end
code[a_, rand_] := N[(N[Sqrt[a], $MachinePrecision] * N[(rand * 0.3333333333333333), $MachinePrecision] + N[(a + -0.3333333333333333), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\mathsf{fma}\left(\sqrt{a}, rand \cdot 0.3333333333333333, a + -0.3333333333333333\right)
\end{array}
Initial program 99.8%
Taylor expanded in rand around 0
+-commutativeN/A
associate--l+N/A
associate-*r*N/A
*-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
lower-sqrt.f64N/A
sub-negN/A
metadata-evalN/A
lower-+.f64N/A
lower-*.f64N/A
sub-negN/A
metadata-evalN/A
lower-+.f6499.8
Applied rewrites99.8%
Taylor expanded in a around inf
Applied rewrites98.9%
Final simplification98.9%
(FPCore (a rand) :precision binary64 (- a (* -0.3333333333333333 (* rand (sqrt a)))))
double code(double a, double rand) {
return a - (-0.3333333333333333 * (rand * sqrt(a)));
}
real(8) function code(a, rand)
real(8), intent (in) :: a
real(8), intent (in) :: rand
code = a - ((-0.3333333333333333d0) * (rand * sqrt(a)))
end function
public static double code(double a, double rand) {
return a - (-0.3333333333333333 * (rand * Math.sqrt(a)));
}
def code(a, rand): return a - (-0.3333333333333333 * (rand * math.sqrt(a)))
function code(a, rand) return Float64(a - Float64(-0.3333333333333333 * Float64(rand * sqrt(a)))) end
function tmp = code(a, rand) tmp = a - (-0.3333333333333333 * (rand * sqrt(a))); end
code[a_, rand_] := N[(a - N[(-0.3333333333333333 * N[(rand * N[Sqrt[a], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
a - -0.3333333333333333 \cdot \left(rand \cdot \sqrt{a}\right)
\end{array}
Initial program 99.8%
lift-*.f64N/A
lift-+.f64N/A
distribute-lft-inN/A
*-rgt-identityN/A
lift--.f64N/A
associate-+l-N/A
lower--.f64N/A
lower--.f64N/A
lift-/.f64N/A
metadata-evalN/A
*-commutativeN/A
lift-*.f64N/A
lift-/.f64N/A
associate-*l/N/A
Applied rewrites88.0%
Taylor expanded in a around inf
lower-*.f64N/A
*-commutativeN/A
lower-*.f64N/A
lower-sqrt.f6498.2
Applied rewrites98.2%
(FPCore (a rand) :precision binary64 (+ a -0.3333333333333333))
double code(double a, double rand) {
return a + -0.3333333333333333;
}
real(8) function code(a, rand)
real(8), intent (in) :: a
real(8), intent (in) :: rand
code = a + (-0.3333333333333333d0)
end function
public static double code(double a, double rand) {
return a + -0.3333333333333333;
}
def code(a, rand): return a + -0.3333333333333333
function code(a, rand) return Float64(a + -0.3333333333333333) end
function tmp = code(a, rand) tmp = a + -0.3333333333333333; end
code[a_, rand_] := N[(a + -0.3333333333333333), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
a + -0.3333333333333333
\end{array}
Initial program 99.8%
Taylor expanded in rand around 0
sub-negN/A
metadata-evalN/A
lower-+.f6460.9
Applied rewrites60.9%
(FPCore (a rand) :precision binary64 -0.3333333333333333)
double code(double a, double rand) {
return -0.3333333333333333;
}
real(8) function code(a, rand)
real(8), intent (in) :: a
real(8), intent (in) :: rand
code = -0.3333333333333333d0
end function
public static double code(double a, double rand) {
return -0.3333333333333333;
}
def code(a, rand): return -0.3333333333333333
function code(a, rand) return -0.3333333333333333 end
function tmp = code(a, rand) tmp = -0.3333333333333333; end
code[a_, rand_] := -0.3333333333333333
\begin{array}{l}
\\
-0.3333333333333333
\end{array}
Initial program 99.8%
Taylor expanded in rand around 0
sub-negN/A
metadata-evalN/A
lower-+.f6460.9
Applied rewrites60.9%
Taylor expanded in a around 0
Applied rewrites1.6%
herbie shell --seed 2024219
(FPCore (a rand)
:name "Octave 3.8, oct_fill_randg"
:precision binary64
(* (- a (/ 1.0 3.0)) (+ 1.0 (* (/ 1.0 (sqrt (* 9.0 (- a (/ 1.0 3.0))))) rand))))