
(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 11 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) 3.0) (/ rand (sqrt (- a 0.3333333333333333))) (- a 0.3333333333333333)))
double code(double a, double rand) {
return fma(((a - 0.3333333333333333) / 3.0), (rand / sqrt((a - 0.3333333333333333))), (a - 0.3333333333333333));
}
function code(a, rand) return fma(Float64(Float64(a - 0.3333333333333333) / 3.0), Float64(rand / sqrt(Float64(a - 0.3333333333333333))), Float64(a - 0.3333333333333333)) end
code[a_, rand_] := N[(N[(N[(a - 0.3333333333333333), $MachinePrecision] / 3.0), $MachinePrecision] * N[(rand / N[Sqrt[N[(a - 0.3333333333333333), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision] + N[(a - 0.3333333333333333), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\mathsf{fma}\left(\frac{a - 0.3333333333333333}{3}, \frac{rand}{\sqrt{a - 0.3333333333333333}}, a - 0.3333333333333333\right)
\end{array}
Initial program 99.8%
lift-*.f64N/A
lift-+.f64N/A
+-commutativeN/A
distribute-lft-inN/A
Applied rewrites99.8%
(FPCore (a rand) :precision binary64 (fma (/ (- a 0.3333333333333333) (sqrt (fma a 9.0 -3.0))) rand (- a 0.3333333333333333)))
double code(double a, double rand) {
return fma(((a - 0.3333333333333333) / sqrt(fma(a, 9.0, -3.0))), rand, (a - 0.3333333333333333));
}
function code(a, rand) return fma(Float64(Float64(a - 0.3333333333333333) / sqrt(fma(a, 9.0, -3.0))), rand, Float64(a - 0.3333333333333333)) end
code[a_, rand_] := N[(N[(N[(a - 0.3333333333333333), $MachinePrecision] / N[Sqrt[N[(a * 9.0 + -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(a, 9, -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 (+ (fma (/ rand (sqrt (fma a 9.0 -3.0))) (- a 0.3333333333333333) -0.3333333333333333) a))
double code(double a, double rand) {
return fma((rand / sqrt(fma(a, 9.0, -3.0))), (a - 0.3333333333333333), -0.3333333333333333) + a;
}
function code(a, rand) return Float64(fma(Float64(rand / sqrt(fma(a, 9.0, -3.0))), Float64(a - 0.3333333333333333), -0.3333333333333333) + a) end
code[a_, rand_] := N[(N[(N[(rand / N[Sqrt[N[(a * 9.0 + -3.0), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * N[(a - 0.3333333333333333), $MachinePrecision] + -0.3333333333333333), $MachinePrecision] + a), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\mathsf{fma}\left(\frac{rand}{\sqrt{\mathsf{fma}\left(a, 9, -3\right)}}, a - 0.3333333333333333, -0.3333333333333333\right) + a
\end{array}
Initial program 99.8%
lift-*.f64N/A
lift-+.f64N/A
+-commutativeN/A
distribute-lft-inN/A
*-rgt-identityN/A
lift--.f64N/A
sub-negN/A
+-commutativeN/A
associate-+r+N/A
lower-+.f64N/A
Applied rewrites99.8%
(FPCore (a rand)
:precision binary64
(let* ((t_0 (* (* (sqrt a) rand) 0.3333333333333333)))
(if (<= rand -8e+55)
t_0
(if (<= rand 2.4e+70) (- a 0.3333333333333333) t_0))))
double code(double a, double rand) {
double t_0 = (sqrt(a) * rand) * 0.3333333333333333;
double tmp;
if (rand <= -8e+55) {
tmp = t_0;
} else if (rand <= 2.4e+70) {
tmp = a - 0.3333333333333333;
} else {
tmp = t_0;
}
return tmp;
}
real(8) function code(a, rand)
real(8), intent (in) :: a
real(8), intent (in) :: rand
real(8) :: t_0
real(8) :: tmp
t_0 = (sqrt(a) * rand) * 0.3333333333333333d0
if (rand <= (-8d+55)) then
tmp = t_0
else if (rand <= 2.4d+70) then
tmp = a - 0.3333333333333333d0
else
tmp = t_0
end if
code = tmp
end function
public static double code(double a, double rand) {
double t_0 = (Math.sqrt(a) * rand) * 0.3333333333333333;
double tmp;
if (rand <= -8e+55) {
tmp = t_0;
} else if (rand <= 2.4e+70) {
tmp = a - 0.3333333333333333;
} else {
tmp = t_0;
}
return tmp;
}
def code(a, rand): t_0 = (math.sqrt(a) * rand) * 0.3333333333333333 tmp = 0 if rand <= -8e+55: tmp = t_0 elif rand <= 2.4e+70: tmp = a - 0.3333333333333333 else: tmp = t_0 return tmp
function code(a, rand) t_0 = Float64(Float64(sqrt(a) * rand) * 0.3333333333333333) tmp = 0.0 if (rand <= -8e+55) tmp = t_0; elseif (rand <= 2.4e+70) tmp = Float64(a - 0.3333333333333333); else tmp = t_0; end return tmp end
function tmp_2 = code(a, rand) t_0 = (sqrt(a) * rand) * 0.3333333333333333; tmp = 0.0; if (rand <= -8e+55) tmp = t_0; elseif (rand <= 2.4e+70) tmp = a - 0.3333333333333333; else tmp = t_0; end tmp_2 = tmp; end
code[a_, rand_] := Block[{t$95$0 = N[(N[(N[Sqrt[a], $MachinePrecision] * rand), $MachinePrecision] * 0.3333333333333333), $MachinePrecision]}, If[LessEqual[rand, -8e+55], t$95$0, If[LessEqual[rand, 2.4e+70], N[(a - 0.3333333333333333), $MachinePrecision], t$95$0]]]
\begin{array}{l}
\\
\begin{array}{l}
t_0 := \left(\sqrt{a} \cdot rand\right) \cdot 0.3333333333333333\\
\mathbf{if}\;rand \leq -8 \cdot 10^{+55}:\\
\;\;\;\;t\_0\\
\mathbf{elif}\;rand \leq 2.4 \cdot 10^{+70}:\\
\;\;\;\;a - 0.3333333333333333\\
\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;t\_0\\
\end{array}
\end{array}
if rand < -8.00000000000000008e55 or 2.39999999999999987e70 < rand Initial program 99.6%
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 rewrites99.6%
Taylor expanded in a around inf
lft-mult-inverseN/A
associate-*r*N/A
distribute-rgt-inN/A
+-commutativeN/A
*-commutativeN/A
lower-*.f64N/A
distribute-lft-inN/A
associate-*r*N/A
*-commutativeN/A
rgt-mult-inverseN/A
lower-fma.f64N/A
*-commutativeN/A
lower-*.f64N/A
lower-sqrt.f64N/A
lower-/.f6497.7
Applied rewrites97.7%
Taylor expanded in a around 0
Applied rewrites90.9%
if -8.00000000000000008e55 < rand < 2.39999999999999987e70Initial program 99.9%
Taylor expanded in rand around 0
lower--.f6496.5
Applied rewrites96.5%
(FPCore (a rand) :precision binary64 (fma (* rand 0.3333333333333333) (sqrt (- a 0.3333333333333333)) (- a 0.3333333333333333)))
double code(double a, double rand) {
return fma((rand * 0.3333333333333333), sqrt((a - 0.3333333333333333)), (a - 0.3333333333333333));
}
function code(a, rand) return fma(Float64(rand * 0.3333333333333333), sqrt(Float64(a - 0.3333333333333333)), Float64(a - 0.3333333333333333)) end
code[a_, rand_] := N[(N[(rand * 0.3333333333333333), $MachinePrecision] * N[Sqrt[N[(a - 0.3333333333333333), $MachinePrecision]], $MachinePrecision] + N[(a - 0.3333333333333333), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\mathsf{fma}\left(rand \cdot 0.3333333333333333, \sqrt{a - 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
lower-fma.f64N/A
*-commutativeN/A
lower-*.f64N/A
lower-sqrt.f64N/A
lower--.f64N/A
lower--.f6499.8
Applied rewrites99.8%
(FPCore (a rand) :precision binary64 (fma (* (sqrt a) 0.3333333333333333) rand (- a 0.3333333333333333)))
double code(double a, double rand) {
return fma((sqrt(a) * 0.3333333333333333), rand, (a - 0.3333333333333333));
}
function code(a, rand) return fma(Float64(sqrt(a) * 0.3333333333333333), rand, Float64(a - 0.3333333333333333)) end
code[a_, rand_] := N[(N[(N[Sqrt[a], $MachinePrecision] * 0.3333333333333333), $MachinePrecision] * rand + N[(a - 0.3333333333333333), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\mathsf{fma}\left(\sqrt{a} \cdot 0.3333333333333333, 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%
Taylor expanded in a around inf
*-commutativeN/A
lower-*.f64N/A
lower-sqrt.f6499.1
Applied rewrites99.1%
(FPCore (a rand) :precision binary64 (if (<= rand 3.6e+135) (- a 0.3333333333333333) (/ (fma a a -0.1111111111111111) 0.3333333333333333)))
double code(double a, double rand) {
double tmp;
if (rand <= 3.6e+135) {
tmp = a - 0.3333333333333333;
} else {
tmp = fma(a, a, -0.1111111111111111) / 0.3333333333333333;
}
return tmp;
}
function code(a, rand) tmp = 0.0 if (rand <= 3.6e+135) tmp = Float64(a - 0.3333333333333333); else tmp = Float64(fma(a, a, -0.1111111111111111) / 0.3333333333333333); end return tmp end
code[a_, rand_] := If[LessEqual[rand, 3.6e+135], N[(a - 0.3333333333333333), $MachinePrecision], N[(N[(a * a + -0.1111111111111111), $MachinePrecision] / 0.3333333333333333), $MachinePrecision]]
\begin{array}{l}
\\
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;rand \leq 3.6 \cdot 10^{+135}:\\
\;\;\;\;a - 0.3333333333333333\\
\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;\frac{\mathsf{fma}\left(a, a, -0.1111111111111111\right)}{0.3333333333333333}\\
\end{array}
\end{array}
if rand < 3.5999999999999998e135Initial program 99.9%
Taylor expanded in rand around 0
lower--.f6472.9
Applied rewrites72.9%
if 3.5999999999999998e135 < rand Initial program 99.6%
Taylor expanded in rand around 0
lower--.f646.1
Applied rewrites6.1%
Applied rewrites35.6%
Taylor expanded in a around 0
Applied rewrites36.5%
(FPCore (a rand) :precision binary64 (+ (* (* (sqrt a) rand) 0.3333333333333333) a))
double code(double a, double rand) {
return ((sqrt(a) * rand) * 0.3333333333333333) + a;
}
real(8) function code(a, rand)
real(8), intent (in) :: a
real(8), intent (in) :: rand
code = ((sqrt(a) * rand) * 0.3333333333333333d0) + a
end function
public static double code(double a, double rand) {
return ((Math.sqrt(a) * rand) * 0.3333333333333333) + a;
}
def code(a, rand): return ((math.sqrt(a) * rand) * 0.3333333333333333) + a
function code(a, rand) return Float64(Float64(Float64(sqrt(a) * rand) * 0.3333333333333333) + a) end
function tmp = code(a, rand) tmp = ((sqrt(a) * rand) * 0.3333333333333333) + a; end
code[a_, rand_] := N[(N[(N[(N[Sqrt[a], $MachinePrecision] * rand), $MachinePrecision] * 0.3333333333333333), $MachinePrecision] + a), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\left(\sqrt{a} \cdot rand\right) \cdot 0.3333333333333333 + a
\end{array}
Initial program 99.8%
lift-*.f64N/A
lift-+.f64N/A
+-commutativeN/A
distribute-lft-inN/A
*-rgt-identityN/A
lift--.f64N/A
sub-negN/A
+-commutativeN/A
associate-+r+N/A
lower-+.f64N/A
Applied rewrites99.8%
Taylor expanded in a around inf
*-commutativeN/A
lower-*.f64N/A
lower-*.f64N/A
lower-sqrt.f6497.8
Applied rewrites97.8%
(FPCore (a rand) :precision binary64 (fma (* (sqrt a) rand) 0.3333333333333333 a))
double code(double a, double rand) {
return fma((sqrt(a) * rand), 0.3333333333333333, a);
}
function code(a, rand) return fma(Float64(sqrt(a) * rand), 0.3333333333333333, a) end
code[a_, rand_] := N[(N[(N[Sqrt[a], $MachinePrecision] * rand), $MachinePrecision] * 0.3333333333333333 + a), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\mathsf{fma}\left(\sqrt{a} \cdot rand, 0.3333333333333333, a\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%
Taylor expanded in a around inf
lft-mult-inverseN/A
associate-*r*N/A
distribute-rgt-inN/A
+-commutativeN/A
*-commutativeN/A
lower-*.f64N/A
distribute-lft-inN/A
associate-*r*N/A
*-commutativeN/A
rgt-mult-inverseN/A
lower-fma.f64N/A
*-commutativeN/A
lower-*.f64N/A
lower-sqrt.f64N/A
lower-/.f6497.8
Applied rewrites97.8%
Taylor expanded in a around 0
Applied rewrites97.8%
(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
lower--.f6462.0
Applied rewrites62.0%
(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
lower--.f6462.0
Applied rewrites62.0%
Taylor expanded in a around 0
Applied rewrites1.5%
herbie shell --seed 2024273
(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))))