
(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 9 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 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 rewrites99.9%
(FPCore (a rand) :precision binary64 (fma (/ (- a 0.3333333333333333) (* (sqrt a) 3.0)) rand (- a 0.3333333333333333)))
double code(double a, double rand) {
return fma(((a - 0.3333333333333333) / (sqrt(a) * 3.0)), rand, (a - 0.3333333333333333));
}
function code(a, rand) return fma(Float64(Float64(a - 0.3333333333333333) / Float64(sqrt(a) * 3.0)), rand, Float64(a - 0.3333333333333333)) end
code[a_, rand_] := N[(N[(N[(a - 0.3333333333333333), $MachinePrecision] / N[(N[Sqrt[a], $MachinePrecision] * 3.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * rand + N[(a - 0.3333333333333333), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\mathsf{fma}\left(\frac{a - 0.3333333333333333}{\sqrt{a} \cdot 3}, 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 rewrites99.9%
Taylor expanded in a around inf
*-commutativeN/A
lower-*.f64N/A
lower-sqrt.f6499.9
Applied rewrites99.9%
(FPCore (a rand) :precision binary64 (if (or (<= rand -2.3e+99) (not (<= rand 1.7e+86))) (* (* (sqrt a) rand) 0.3333333333333333) (- a 0.3333333333333333)))
double code(double a, double rand) {
double tmp;
if ((rand <= -2.3e+99) || !(rand <= 1.7e+86)) {
tmp = (sqrt(a) * rand) * 0.3333333333333333;
} else {
tmp = a - 0.3333333333333333;
}
return tmp;
}
real(8) function code(a, rand)
real(8), intent (in) :: a
real(8), intent (in) :: rand
real(8) :: tmp
if ((rand <= (-2.3d+99)) .or. (.not. (rand <= 1.7d+86))) then
tmp = (sqrt(a) * rand) * 0.3333333333333333d0
else
tmp = a - 0.3333333333333333d0
end if
code = tmp
end function
public static double code(double a, double rand) {
double tmp;
if ((rand <= -2.3e+99) || !(rand <= 1.7e+86)) {
tmp = (Math.sqrt(a) * rand) * 0.3333333333333333;
} else {
tmp = a - 0.3333333333333333;
}
return tmp;
}
def code(a, rand): tmp = 0 if (rand <= -2.3e+99) or not (rand <= 1.7e+86): tmp = (math.sqrt(a) * rand) * 0.3333333333333333 else: tmp = a - 0.3333333333333333 return tmp
function code(a, rand) tmp = 0.0 if ((rand <= -2.3e+99) || !(rand <= 1.7e+86)) tmp = Float64(Float64(sqrt(a) * rand) * 0.3333333333333333); else tmp = Float64(a - 0.3333333333333333); end return tmp end
function tmp_2 = code(a, rand) tmp = 0.0; if ((rand <= -2.3e+99) || ~((rand <= 1.7e+86))) tmp = (sqrt(a) * rand) * 0.3333333333333333; else tmp = a - 0.3333333333333333; end tmp_2 = tmp; end
code[a_, rand_] := If[Or[LessEqual[rand, -2.3e+99], N[Not[LessEqual[rand, 1.7e+86]], $MachinePrecision]], N[(N[(N[Sqrt[a], $MachinePrecision] * rand), $MachinePrecision] * 0.3333333333333333), $MachinePrecision], N[(a - 0.3333333333333333), $MachinePrecision]]
\begin{array}{l}
\\
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;rand \leq -2.3 \cdot 10^{+99} \lor \neg \left(rand \leq 1.7 \cdot 10^{+86}\right):\\
\;\;\;\;\left(\sqrt{a} \cdot rand\right) \cdot 0.3333333333333333\\
\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;a - 0.3333333333333333\\
\end{array}
\end{array}
if rand < -2.30000000000000019e99 or 1.6999999999999999e86 < rand Initial program 99.5%
Taylor expanded in rand around inf
associate-*r*N/A
lower-*.f64N/A
lower-*.f64N/A
lower-sqrt.f64N/A
lower--.f6495.9
Applied rewrites95.9%
Taylor expanded in a around inf
Applied rewrites95.9%
if -2.30000000000000019e99 < rand < 1.6999999999999999e86Initial program 99.9%
Taylor expanded in rand around 0
lower--.f6494.8
Applied rewrites94.8%
Final simplification95.2%
(FPCore (a rand)
:precision binary64
(if (<= rand -2.3e+99)
(* (* (sqrt a) 0.3333333333333333) rand)
(if (<= rand 1.7e+86)
(- a 0.3333333333333333)
(* (* (sqrt a) rand) 0.3333333333333333))))
double code(double a, double rand) {
double tmp;
if (rand <= -2.3e+99) {
tmp = (sqrt(a) * 0.3333333333333333) * rand;
} else if (rand <= 1.7e+86) {
tmp = a - 0.3333333333333333;
} else {
tmp = (sqrt(a) * rand) * 0.3333333333333333;
}
return tmp;
}
real(8) function code(a, rand)
real(8), intent (in) :: a
real(8), intent (in) :: rand
real(8) :: tmp
if (rand <= (-2.3d+99)) then
tmp = (sqrt(a) * 0.3333333333333333d0) * rand
else if (rand <= 1.7d+86) then
tmp = a - 0.3333333333333333d0
else
tmp = (sqrt(a) * rand) * 0.3333333333333333d0
end if
code = tmp
end function
public static double code(double a, double rand) {
double tmp;
if (rand <= -2.3e+99) {
tmp = (Math.sqrt(a) * 0.3333333333333333) * rand;
} else if (rand <= 1.7e+86) {
tmp = a - 0.3333333333333333;
} else {
tmp = (Math.sqrt(a) * rand) * 0.3333333333333333;
}
return tmp;
}
def code(a, rand): tmp = 0 if rand <= -2.3e+99: tmp = (math.sqrt(a) * 0.3333333333333333) * rand elif rand <= 1.7e+86: tmp = a - 0.3333333333333333 else: tmp = (math.sqrt(a) * rand) * 0.3333333333333333 return tmp
function code(a, rand) tmp = 0.0 if (rand <= -2.3e+99) tmp = Float64(Float64(sqrt(a) * 0.3333333333333333) * rand); elseif (rand <= 1.7e+86) tmp = Float64(a - 0.3333333333333333); else tmp = Float64(Float64(sqrt(a) * rand) * 0.3333333333333333); end return tmp end
function tmp_2 = code(a, rand) tmp = 0.0; if (rand <= -2.3e+99) tmp = (sqrt(a) * 0.3333333333333333) * rand; elseif (rand <= 1.7e+86) tmp = a - 0.3333333333333333; else tmp = (sqrt(a) * rand) * 0.3333333333333333; end tmp_2 = tmp; end
code[a_, rand_] := If[LessEqual[rand, -2.3e+99], N[(N[(N[Sqrt[a], $MachinePrecision] * 0.3333333333333333), $MachinePrecision] * rand), $MachinePrecision], If[LessEqual[rand, 1.7e+86], N[(a - 0.3333333333333333), $MachinePrecision], N[(N[(N[Sqrt[a], $MachinePrecision] * rand), $MachinePrecision] * 0.3333333333333333), $MachinePrecision]]]
\begin{array}{l}
\\
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;rand \leq -2.3 \cdot 10^{+99}:\\
\;\;\;\;\left(\sqrt{a} \cdot 0.3333333333333333\right) \cdot rand\\
\mathbf{elif}\;rand \leq 1.7 \cdot 10^{+86}:\\
\;\;\;\;a - 0.3333333333333333\\
\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;\left(\sqrt{a} \cdot rand\right) \cdot 0.3333333333333333\\
\end{array}
\end{array}
if rand < -2.30000000000000019e99Initial program 99.7%
Taylor expanded in rand around inf
associate-*r*N/A
lower-*.f64N/A
lower-*.f64N/A
lower-sqrt.f64N/A
lower--.f6499.8
Applied rewrites99.8%
Taylor expanded in a around inf
Applied rewrites99.8%
Applied rewrites99.9%
if -2.30000000000000019e99 < rand < 1.6999999999999999e86Initial program 99.9%
Taylor expanded in rand around 0
lower--.f6494.8
Applied rewrites94.8%
if 1.6999999999999999e86 < rand Initial program 99.5%
Taylor expanded in rand around inf
associate-*r*N/A
lower-*.f64N/A
lower-*.f64N/A
lower-sqrt.f64N/A
lower--.f6493.6
Applied rewrites93.6%
Taylor expanded in a around inf
Applied rewrites93.7%
(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(Float64(sqrt(a) * rand), 0.3333333333333333, Float64(a - 0.3333333333333333)) end
code[a_, rand_] := N[(N[(N[Sqrt[a], $MachinePrecision] * rand), $MachinePrecision] * 0.3333333333333333 + N[(a - 0.3333333333333333), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\mathsf{fma}\left(\sqrt{a} \cdot rand, 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
lower-*.f64N/A
lower-sqrt.f64N/A
lower--.f64N/A
lower--.f6499.8
Applied rewrites99.8%
Applied rewrites99.9%
Taylor expanded in a around inf
Applied rewrites99.9%
(FPCore (a rand) :precision binary64 (fma (* 0.3333333333333333 rand) (sqrt a) (- a 0.3333333333333333)))
double code(double a, double rand) {
return fma((0.3333333333333333 * rand), sqrt(a), (a - 0.3333333333333333));
}
function code(a, rand) return fma(Float64(0.3333333333333333 * rand), sqrt(a), Float64(a - 0.3333333333333333)) end
code[a_, rand_] := N[(N[(0.3333333333333333 * rand), $MachinePrecision] * N[Sqrt[a], $MachinePrecision] + N[(a - 0.3333333333333333), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\mathsf{fma}\left(0.3333333333333333 \cdot rand, \sqrt{a}, 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
lower-*.f64N/A
lower-sqrt.f64N/A
lower--.f64N/A
lower--.f6499.8
Applied rewrites99.8%
Taylor expanded in a around inf
Applied rewrites99.8%
(FPCore (a rand) :precision binary64 (if (<= rand 1.7e+127) (- a 0.3333333333333333) (/ (fma a a -0.1111111111111111) 0.3333333333333333)))
double code(double a, double rand) {
double tmp;
if (rand <= 1.7e+127) {
tmp = a - 0.3333333333333333;
} else {
tmp = fma(a, a, -0.1111111111111111) / 0.3333333333333333;
}
return tmp;
}
function code(a, rand) tmp = 0.0 if (rand <= 1.7e+127) 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, 1.7e+127], 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 1.7 \cdot 10^{+127}:\\
\;\;\;\;a - 0.3333333333333333\\
\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;\frac{\mathsf{fma}\left(a, a, -0.1111111111111111\right)}{0.3333333333333333}\\
\end{array}
\end{array}
if rand < 1.69999999999999989e127Initial program 99.9%
Taylor expanded in rand around 0
lower--.f6475.6
Applied rewrites75.6%
if 1.69999999999999989e127 < rand Initial program 99.4%
Taylor expanded in rand around 0
lower--.f645.7
Applied rewrites5.7%
Applied rewrites36.4%
Taylor expanded in a around 0
Applied rewrites37.6%
(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--.f6464.6
Applied rewrites64.6%
(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--.f6464.6
Applied rewrites64.6%
Taylor expanded in a around 0
Applied rewrites1.4%
herbie shell --seed 2024299
(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))))