
(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 (/ (/ rand 3.0) (sqrt (- a 0.3333333333333333))) (- a 0.3333333333333333) (- a 0.3333333333333333)))
double code(double a, double rand) {
return fma(((rand / 3.0) / sqrt((a - 0.3333333333333333))), (a - 0.3333333333333333), (a - 0.3333333333333333));
}
function code(a, rand) return fma(Float64(Float64(rand / 3.0) / sqrt(Float64(a - 0.3333333333333333))), Float64(a - 0.3333333333333333), Float64(a - 0.3333333333333333)) end
code[a_, rand_] := N[(N[(N[(rand / 3.0), $MachinePrecision] / N[Sqrt[N[(a - 0.3333333333333333), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * N[(a - 0.3333333333333333), $MachinePrecision] + N[(a - 0.3333333333333333), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\mathsf{fma}\left(\frac{\frac{rand}{3}}{\sqrt{a - 0.3333333333333333}}, a - 0.3333333333333333, a - 0.3333333333333333\right)
\end{array}
Initial program 99.8%
lift-*.f64N/A
lift-+.f64N/A
+-commutativeN/A
distribute-rgt-inN/A
*-lft-identityN/A
lower-fma.f6499.8
Applied rewrites99.8%
lift-/.f64N/A
lift-sqrt.f64N/A
lift-fma.f64N/A
metadata-evalN/A
metadata-evalN/A
distribute-rgt-inN/A
sub-negN/A
lift--.f64N/A
sqrt-prodN/A
metadata-evalN/A
lift-sqrt.f64N/A
associate-/r*N/A
lower-/.f64N/A
lower-/.f6499.9
Applied rewrites99.9%
(FPCore (a rand) :precision binary64 (fma (/ rand (sqrt (fma a 9.0 -3.0))) (- a 0.3333333333333333) (- a 0.3333333333333333)))
double code(double a, double rand) {
return fma((rand / sqrt(fma(a, 9.0, -3.0))), (a - 0.3333333333333333), (a - 0.3333333333333333));
}
function code(a, rand) return fma(Float64(rand / sqrt(fma(a, 9.0, -3.0))), Float64(a - 0.3333333333333333), Float64(a - 0.3333333333333333)) end
code[a_, rand_] := N[(N[(rand / N[Sqrt[N[(a * 9.0 + -3.0), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * N[(a - 0.3333333333333333), $MachinePrecision] + N[(a - 0.3333333333333333), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\mathsf{fma}\left(\frac{rand}{\sqrt{\mathsf{fma}\left(a, 9, -3\right)}}, a - 0.3333333333333333, a - 0.3333333333333333\right)
\end{array}
Initial program 99.8%
lift-*.f64N/A
lift-+.f64N/A
+-commutativeN/A
distribute-rgt-inN/A
*-lft-identityN/A
lower-fma.f6499.8
Applied rewrites99.8%
(FPCore (a rand) :precision binary64 (if (or (<= rand -4.8e+109) (not (<= rand 1.45e+77))) (* (sqrt (fma a 0.1111111111111111 -0.037037037037037035)) rand) (- a 0.3333333333333333)))
double code(double a, double rand) {
double tmp;
if ((rand <= -4.8e+109) || !(rand <= 1.45e+77)) {
tmp = sqrt(fma(a, 0.1111111111111111, -0.037037037037037035)) * rand;
} else {
tmp = a - 0.3333333333333333;
}
return tmp;
}
function code(a, rand) tmp = 0.0 if ((rand <= -4.8e+109) || !(rand <= 1.45e+77)) tmp = Float64(sqrt(fma(a, 0.1111111111111111, -0.037037037037037035)) * rand); else tmp = Float64(a - 0.3333333333333333); end return tmp end
code[a_, rand_] := If[Or[LessEqual[rand, -4.8e+109], N[Not[LessEqual[rand, 1.45e+77]], $MachinePrecision]], N[(N[Sqrt[N[(a * 0.1111111111111111 + -0.037037037037037035), $MachinePrecision]], $MachinePrecision] * rand), $MachinePrecision], N[(a - 0.3333333333333333), $MachinePrecision]]
\begin{array}{l}
\\
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;rand \leq -4.8 \cdot 10^{+109} \lor \neg \left(rand \leq 1.45 \cdot 10^{+77}\right):\\
\;\;\;\;\sqrt{\mathsf{fma}\left(a, 0.1111111111111111, -0.037037037037037035\right)} \cdot rand\\
\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;a - 0.3333333333333333\\
\end{array}
\end{array}
if rand < -4.79999999999999975e109 or 1.4500000000000001e77 < rand Initial program 99.5%
Taylor expanded in rand around inf
*-commutativeN/A
lower-*.f64N/A
associate--l+N/A
*-commutativeN/A
associate-*r/N/A
metadata-evalN/A
div-subN/A
lower-fma.f64N/A
lower-sqrt.f64N/A
lower--.f64N/A
lower-/.f64N/A
lower--.f6499.5
Applied rewrites99.5%
Taylor expanded in rand around inf
Applied rewrites92.4%
Applied rewrites92.6%
Applied rewrites92.6%
if -4.79999999999999975e109 < rand < 1.4500000000000001e77Initial program 99.9%
Taylor expanded in rand around 0
lower--.f6493.6
Applied rewrites93.6%
Final simplification93.3%
(FPCore (a rand) :precision binary64 (if (or (<= rand -4.8e+109) (not (<= rand 1.45e+77))) (* (sqrt (* 0.1111111111111111 a)) rand) (- a 0.3333333333333333)))
double code(double a, double rand) {
double tmp;
if ((rand <= -4.8e+109) || !(rand <= 1.45e+77)) {
tmp = sqrt((0.1111111111111111 * a)) * rand;
} 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 <= (-4.8d+109)) .or. (.not. (rand <= 1.45d+77))) then
tmp = sqrt((0.1111111111111111d0 * a)) * rand
else
tmp = a - 0.3333333333333333d0
end if
code = tmp
end function
public static double code(double a, double rand) {
double tmp;
if ((rand <= -4.8e+109) || !(rand <= 1.45e+77)) {
tmp = Math.sqrt((0.1111111111111111 * a)) * rand;
} else {
tmp = a - 0.3333333333333333;
}
return tmp;
}
def code(a, rand): tmp = 0 if (rand <= -4.8e+109) or not (rand <= 1.45e+77): tmp = math.sqrt((0.1111111111111111 * a)) * rand else: tmp = a - 0.3333333333333333 return tmp
function code(a, rand) tmp = 0.0 if ((rand <= -4.8e+109) || !(rand <= 1.45e+77)) tmp = Float64(sqrt(Float64(0.1111111111111111 * a)) * rand); else tmp = Float64(a - 0.3333333333333333); end return tmp end
function tmp_2 = code(a, rand) tmp = 0.0; if ((rand <= -4.8e+109) || ~((rand <= 1.45e+77))) tmp = sqrt((0.1111111111111111 * a)) * rand; else tmp = a - 0.3333333333333333; end tmp_2 = tmp; end
code[a_, rand_] := If[Or[LessEqual[rand, -4.8e+109], N[Not[LessEqual[rand, 1.45e+77]], $MachinePrecision]], N[(N[Sqrt[N[(0.1111111111111111 * a), $MachinePrecision]], $MachinePrecision] * rand), $MachinePrecision], N[(a - 0.3333333333333333), $MachinePrecision]]
\begin{array}{l}
\\
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;rand \leq -4.8 \cdot 10^{+109} \lor \neg \left(rand \leq 1.45 \cdot 10^{+77}\right):\\
\;\;\;\;\sqrt{0.1111111111111111 \cdot a} \cdot rand\\
\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;a - 0.3333333333333333\\
\end{array}
\end{array}
if rand < -4.79999999999999975e109 or 1.4500000000000001e77 < rand Initial program 99.5%
Taylor expanded in rand around inf
*-commutativeN/A
lower-*.f64N/A
associate--l+N/A
*-commutativeN/A
associate-*r/N/A
metadata-evalN/A
div-subN/A
lower-fma.f64N/A
lower-sqrt.f64N/A
lower--.f64N/A
lower-/.f64N/A
lower--.f6499.5
Applied rewrites99.5%
Taylor expanded in rand around inf
Applied rewrites92.4%
Applied rewrites92.6%
Taylor expanded in a around inf
Applied rewrites89.2%
if -4.79999999999999975e109 < rand < 1.4500000000000001e77Initial program 99.9%
Taylor expanded in rand around 0
lower--.f6493.6
Applied rewrites93.6%
Final simplification92.2%
(FPCore (a rand) :precision binary64 (if (or (<= rand -4.8e+109) (not (<= rand 1.45e+77))) (* (* (sqrt a) 0.3333333333333333) rand) (- a 0.3333333333333333)))
double code(double a, double rand) {
double tmp;
if ((rand <= -4.8e+109) || !(rand <= 1.45e+77)) {
tmp = (sqrt(a) * 0.3333333333333333) * rand;
} 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 <= (-4.8d+109)) .or. (.not. (rand <= 1.45d+77))) then
tmp = (sqrt(a) * 0.3333333333333333d0) * rand
else
tmp = a - 0.3333333333333333d0
end if
code = tmp
end function
public static double code(double a, double rand) {
double tmp;
if ((rand <= -4.8e+109) || !(rand <= 1.45e+77)) {
tmp = (Math.sqrt(a) * 0.3333333333333333) * rand;
} else {
tmp = a - 0.3333333333333333;
}
return tmp;
}
def code(a, rand): tmp = 0 if (rand <= -4.8e+109) or not (rand <= 1.45e+77): tmp = (math.sqrt(a) * 0.3333333333333333) * rand else: tmp = a - 0.3333333333333333 return tmp
function code(a, rand) tmp = 0.0 if ((rand <= -4.8e+109) || !(rand <= 1.45e+77)) tmp = Float64(Float64(sqrt(a) * 0.3333333333333333) * rand); else tmp = Float64(a - 0.3333333333333333); end return tmp end
function tmp_2 = code(a, rand) tmp = 0.0; if ((rand <= -4.8e+109) || ~((rand <= 1.45e+77))) tmp = (sqrt(a) * 0.3333333333333333) * rand; else tmp = a - 0.3333333333333333; end tmp_2 = tmp; end
code[a_, rand_] := If[Or[LessEqual[rand, -4.8e+109], N[Not[LessEqual[rand, 1.45e+77]], $MachinePrecision]], N[(N[(N[Sqrt[a], $MachinePrecision] * 0.3333333333333333), $MachinePrecision] * rand), $MachinePrecision], N[(a - 0.3333333333333333), $MachinePrecision]]
\begin{array}{l}
\\
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;rand \leq -4.8 \cdot 10^{+109} \lor \neg \left(rand \leq 1.45 \cdot 10^{+77}\right):\\
\;\;\;\;\left(\sqrt{a} \cdot 0.3333333333333333\right) \cdot rand\\
\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;a - 0.3333333333333333\\
\end{array}
\end{array}
if rand < -4.79999999999999975e109 or 1.4500000000000001e77 < rand Initial program 99.5%
Taylor expanded in rand around inf
*-commutativeN/A
lower-*.f64N/A
associate--l+N/A
*-commutativeN/A
associate-*r/N/A
metadata-evalN/A
div-subN/A
lower-fma.f64N/A
lower-sqrt.f64N/A
lower--.f64N/A
lower-/.f64N/A
lower--.f6499.5
Applied rewrites99.5%
Taylor expanded in rand around inf
Applied rewrites92.4%
Taylor expanded in a around inf
Applied rewrites89.1%
if -4.79999999999999975e109 < rand < 1.4500000000000001e77Initial program 99.9%
Taylor expanded in rand around 0
lower--.f6493.6
Applied rewrites93.6%
Final simplification92.1%
(FPCore (a rand) :precision binary64 (- (fma (* 0.3333333333333333 rand) (sqrt (- a 0.3333333333333333)) a) 0.3333333333333333))
double code(double a, double rand) {
return fma((0.3333333333333333 * rand), sqrt((a - 0.3333333333333333)), a) - 0.3333333333333333;
}
function code(a, rand) return Float64(fma(Float64(0.3333333333333333 * rand), sqrt(Float64(a - 0.3333333333333333)), a) - 0.3333333333333333) end
code[a_, rand_] := N[(N[(N[(0.3333333333333333 * rand), $MachinePrecision] * N[Sqrt[N[(a - 0.3333333333333333), $MachinePrecision]], $MachinePrecision] + a), $MachinePrecision] - 0.3333333333333333), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\mathsf{fma}\left(0.3333333333333333 \cdot rand, \sqrt{a - 0.3333333333333333}, a\right) - 0.3333333333333333
\end{array}
Initial program 99.8%
Taylor expanded in rand around 0
lower--.f64N/A
+-commutativeN/A
associate-*r*N/A
lower-fma.f64N/A
lower-*.f64N/A
lower-sqrt.f64N/A
lower--.f6499.8
Applied rewrites99.8%
(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 Float64(fma(Float64(0.3333333333333333 * rand), sqrt(a), a) - 0.3333333333333333) end
code[a_, rand_] := N[(N[(N[(0.3333333333333333 * rand), $MachinePrecision] * N[Sqrt[a], $MachinePrecision] + a), $MachinePrecision] - 0.3333333333333333), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\mathsf{fma}\left(0.3333333333333333 \cdot rand, \sqrt{a}, a\right) - 0.3333333333333333
\end{array}
Initial program 99.8%
Taylor expanded in rand around 0
lower--.f64N/A
+-commutativeN/A
associate-*r*N/A
lower-fma.f64N/A
lower-*.f64N/A
lower-sqrt.f64N/A
lower--.f6499.8
Applied rewrites99.8%
Taylor expanded in a around inf
Applied rewrites98.7%
(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--.f6465.7
Applied rewrites65.7%
(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--.f6465.7
Applied rewrites65.7%
Taylor expanded in a around 0
Applied rewrites1.5%
herbie shell --seed 2024305
(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))))