
(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 (/ 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 rewrites99.9%
(FPCore (a rand)
:precision binary64
(let* ((t_0 (* (* (sqrt a) 0.3333333333333333) rand)))
(if (<= rand -3.2e+110)
t_0
(if (<= rand 3.4e+38) (* (- 1.0 (/ 0.3333333333333333 a)) a) t_0))))
double code(double a, double rand) {
double t_0 = (sqrt(a) * 0.3333333333333333) * rand;
double tmp;
if (rand <= -3.2e+110) {
tmp = t_0;
} else if (rand <= 3.4e+38) {
tmp = (1.0 - (0.3333333333333333 / a)) * a;
} 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) * 0.3333333333333333d0) * rand
if (rand <= (-3.2d+110)) then
tmp = t_0
else if (rand <= 3.4d+38) then
tmp = (1.0d0 - (0.3333333333333333d0 / a)) * a
else
tmp = t_0
end if
code = tmp
end function
public static double code(double a, double rand) {
double t_0 = (Math.sqrt(a) * 0.3333333333333333) * rand;
double tmp;
if (rand <= -3.2e+110) {
tmp = t_0;
} else if (rand <= 3.4e+38) {
tmp = (1.0 - (0.3333333333333333 / a)) * a;
} else {
tmp = t_0;
}
return tmp;
}
def code(a, rand): t_0 = (math.sqrt(a) * 0.3333333333333333) * rand tmp = 0 if rand <= -3.2e+110: tmp = t_0 elif rand <= 3.4e+38: tmp = (1.0 - (0.3333333333333333 / a)) * a else: tmp = t_0 return tmp
function code(a, rand) t_0 = Float64(Float64(sqrt(a) * 0.3333333333333333) * rand) tmp = 0.0 if (rand <= -3.2e+110) tmp = t_0; elseif (rand <= 3.4e+38) tmp = Float64(Float64(1.0 - Float64(0.3333333333333333 / a)) * a); else tmp = t_0; end return tmp end
function tmp_2 = code(a, rand) t_0 = (sqrt(a) * 0.3333333333333333) * rand; tmp = 0.0; if (rand <= -3.2e+110) tmp = t_0; elseif (rand <= 3.4e+38) tmp = (1.0 - (0.3333333333333333 / a)) * a; else tmp = t_0; end tmp_2 = tmp; end
code[a_, rand_] := Block[{t$95$0 = N[(N[(N[Sqrt[a], $MachinePrecision] * 0.3333333333333333), $MachinePrecision] * rand), $MachinePrecision]}, If[LessEqual[rand, -3.2e+110], t$95$0, If[LessEqual[rand, 3.4e+38], N[(N[(1.0 - N[(0.3333333333333333 / a), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * a), $MachinePrecision], t$95$0]]]
\begin{array}{l}
\\
\begin{array}{l}
t_0 := \left(\sqrt{a} \cdot 0.3333333333333333\right) \cdot rand\\
\mathbf{if}\;rand \leq -3.2 \cdot 10^{+110}:\\
\;\;\;\;t\_0\\
\mathbf{elif}\;rand \leq 3.4 \cdot 10^{+38}:\\
\;\;\;\;\left(1 - \frac{0.3333333333333333}{a}\right) \cdot a\\
\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;t\_0\\
\end{array}
\end{array}
if rand < -3.19999999999999994e110 or 3.39999999999999996e38 < rand Initial program 99.7%
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--.f6499.6
Applied rewrites99.6%
Taylor expanded in rand around inf
Applied rewrites90.1%
Taylor expanded in a around -inf
Applied rewrites88.8%
if -3.19999999999999994e110 < rand < 3.39999999999999996e38Initial program 100.0%
Taylor expanded in rand around 0
lower--.f6493.7
Applied rewrites93.7%
Taylor expanded in a around inf
Applied rewrites93.7%
(FPCore (a rand) :precision binary64 (- a (fma (* (sqrt (- a 0.3333333333333333)) -0.3333333333333333) rand 0.3333333333333333)))
double code(double a, double rand) {
return a - fma((sqrt((a - 0.3333333333333333)) * -0.3333333333333333), rand, 0.3333333333333333);
}
function code(a, rand) return Float64(a - fma(Float64(sqrt(Float64(a - 0.3333333333333333)) * -0.3333333333333333), rand, 0.3333333333333333)) end
code[a_, rand_] := N[(a - N[(N[(N[Sqrt[N[(a - 0.3333333333333333), $MachinePrecision]], $MachinePrecision] * -0.3333333333333333), $MachinePrecision] * rand + 0.3333333333333333), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
a - \mathsf{fma}\left(\sqrt{a - 0.3333333333333333} \cdot -0.3333333333333333, rand, 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 rewrites99.8%
Applied rewrites99.8%
Final simplification99.8%
(FPCore (a rand) :precision binary64 (if (<= rand 7.6e+135) (* (- 1.0 (/ 0.3333333333333333 a)) a) (/ (* a a) 0.3333333333333333)))
double code(double a, double rand) {
double tmp;
if (rand <= 7.6e+135) {
tmp = (1.0 - (0.3333333333333333 / a)) * a;
} else {
tmp = (a * 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 <= 7.6d+135) then
tmp = (1.0d0 - (0.3333333333333333d0 / a)) * a
else
tmp = (a * a) / 0.3333333333333333d0
end if
code = tmp
end function
public static double code(double a, double rand) {
double tmp;
if (rand <= 7.6e+135) {
tmp = (1.0 - (0.3333333333333333 / a)) * a;
} else {
tmp = (a * a) / 0.3333333333333333;
}
return tmp;
}
def code(a, rand): tmp = 0 if rand <= 7.6e+135: tmp = (1.0 - (0.3333333333333333 / a)) * a else: tmp = (a * a) / 0.3333333333333333 return tmp
function code(a, rand) tmp = 0.0 if (rand <= 7.6e+135) tmp = Float64(Float64(1.0 - Float64(0.3333333333333333 / a)) * a); else tmp = Float64(Float64(a * a) / 0.3333333333333333); end return tmp end
function tmp_2 = code(a, rand) tmp = 0.0; if (rand <= 7.6e+135) tmp = (1.0 - (0.3333333333333333 / a)) * a; else tmp = (a * a) / 0.3333333333333333; end tmp_2 = tmp; end
code[a_, rand_] := If[LessEqual[rand, 7.6e+135], N[(N[(1.0 - N[(0.3333333333333333 / a), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * a), $MachinePrecision], N[(N[(a * a), $MachinePrecision] / 0.3333333333333333), $MachinePrecision]]
\begin{array}{l}
\\
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;rand \leq 7.6 \cdot 10^{+135}:\\
\;\;\;\;\left(1 - \frac{0.3333333333333333}{a}\right) \cdot a\\
\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;\frac{a \cdot a}{0.3333333333333333}\\
\end{array}
\end{array}
if rand < 7.6000000000000003e135Initial program 99.9%
Taylor expanded in rand around 0
lower--.f6471.7
Applied rewrites71.7%
Taylor expanded in a around inf
Applied rewrites71.7%
if 7.6000000000000003e135 < rand Initial program 99.7%
Taylor expanded in rand around 0
lower--.f645.7
Applied rewrites5.7%
Applied rewrites46.1%
Taylor expanded in a around 0
Applied rewrites47.3%
Taylor expanded in a around inf
Applied rewrites47.3%
(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 rewrites98.9%
(FPCore (a rand) :precision binary64 (+ (* (* 0.3333333333333333 rand) (sqrt a)) a))
double code(double a, double rand) {
return ((0.3333333333333333 * rand) * sqrt(a)) + a;
}
real(8) function code(a, rand)
real(8), intent (in) :: a
real(8), intent (in) :: rand
code = ((0.3333333333333333d0 * rand) * sqrt(a)) + a
end function
public static double code(double a, double rand) {
return ((0.3333333333333333 * rand) * Math.sqrt(a)) + a;
}
def code(a, rand): return ((0.3333333333333333 * rand) * math.sqrt(a)) + a
function code(a, rand) return Float64(Float64(Float64(0.3333333333333333 * rand) * sqrt(a)) + a) end
function tmp = code(a, rand) tmp = ((0.3333333333333333 * rand) * sqrt(a)) + a; end
code[a_, rand_] := N[(N[(N[(0.3333333333333333 * rand), $MachinePrecision] * N[Sqrt[a], $MachinePrecision]), $MachinePrecision] + a), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\left(0.3333333333333333 \cdot rand\right) \cdot \sqrt{a} + 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 rewrites99.9%
Taylor expanded in a around inf
*-commutativeN/A
lower-*.f64N/A
lower-*.f64N/A
lower-sqrt.f6497.7
Applied rewrites97.7%
Applied rewrites98.0%
Final simplification98.0%
(FPCore (a rand) :precision binary64 (if (<= rand 7.6e+135) (- a 0.3333333333333333) (/ (* a a) 0.3333333333333333)))
double code(double a, double rand) {
double tmp;
if (rand <= 7.6e+135) {
tmp = a - 0.3333333333333333;
} else {
tmp = (a * 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 <= 7.6d+135) then
tmp = a - 0.3333333333333333d0
else
tmp = (a * a) / 0.3333333333333333d0
end if
code = tmp
end function
public static double code(double a, double rand) {
double tmp;
if (rand <= 7.6e+135) {
tmp = a - 0.3333333333333333;
} else {
tmp = (a * a) / 0.3333333333333333;
}
return tmp;
}
def code(a, rand): tmp = 0 if rand <= 7.6e+135: tmp = a - 0.3333333333333333 else: tmp = (a * a) / 0.3333333333333333 return tmp
function code(a, rand) tmp = 0.0 if (rand <= 7.6e+135) tmp = Float64(a - 0.3333333333333333); else tmp = Float64(Float64(a * a) / 0.3333333333333333); end return tmp end
function tmp_2 = code(a, rand) tmp = 0.0; if (rand <= 7.6e+135) tmp = a - 0.3333333333333333; else tmp = (a * a) / 0.3333333333333333; end tmp_2 = tmp; end
code[a_, rand_] := If[LessEqual[rand, 7.6e+135], N[(a - 0.3333333333333333), $MachinePrecision], N[(N[(a * a), $MachinePrecision] / 0.3333333333333333), $MachinePrecision]]
\begin{array}{l}
\\
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;rand \leq 7.6 \cdot 10^{+135}:\\
\;\;\;\;a - 0.3333333333333333\\
\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;\frac{a \cdot a}{0.3333333333333333}\\
\end{array}
\end{array}
if rand < 7.6000000000000003e135Initial program 99.9%
Taylor expanded in rand around 0
lower--.f6471.7
Applied rewrites71.7%
if 7.6000000000000003e135 < rand Initial program 99.7%
Taylor expanded in rand around 0
lower--.f645.7
Applied rewrites5.7%
Applied rewrites46.1%
Taylor expanded in a around 0
Applied rewrites47.3%
Taylor expanded in a around inf
Applied rewrites47.3%
(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
*-rgt-identityN/A
lift--.f64N/A
sub-negN/A
+-commutativeN/A
associate-+r+N/A
lower-+.f64N/A
Applied rewrites99.9%
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
lower-*.f64N/A
lower-sqrt.f64N/A
lower-/.f6498.0
Applied rewrites98.0%
Taylor expanded in a around 0
Applied rewrites97.7%
(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--.f6461.4
Applied rewrites61.4%
(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--.f6461.4
Applied rewrites61.4%
Taylor expanded in a around 0
Applied rewrites1.5%
herbie shell --seed 2024308
(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))))