Improve accuracy for complex powers with small negative integer exponents
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- Langage dominant
- Python
- Étoiles
- 77.2k
- Forks
- 35.9k
- Métriques de merge des PR
- Métriques de PR en attente
Description
Feature or enhancement
Proposal:
Currently we compute such powers as (1+0j)/z**(-n) (unless absolute value of n is too big to use specialized algorithm for integer exponents). This approach, however, introduce huge accuracy loss due to underflows in division.
For example:
>>> from gmpy2 import *
>>> import math
>>> x, y = map(float.fromhex, ['0x1.47e9c711723f5p+81',
... '0x1.38afd1168e49fp+85'])
>>> z = complex(x, y)
>>> pr = pow(z, -12); pr
0j
>>> pr2 = pow((1/z), 12); pr2
(5.562684646267994e-309+5.56268464626799e-309j)
>>> gr = complex(pow(mpc(z), -12))
>>> abs((pr2-gr).real)/math.ulp(gr.real)
2.0
>>> abs((pr2-gr).imag)/math.ulp(gr.imag)
2.0
Using instead ((1+0j)/z)**(-n) reduced error in this example from ~1e15 ULP to 2ULP. Note that, generic power algorithm is not affected by this issue:
>>> import _testcapi
>>> pr3 = _testcapi._py_c_pow(z, -12)[0]; pr3
(5.56268464626801e-309+5.56268464626799e-309j)
>>> abs((pr3-gr).real)/math.ulp(gr.real)
1.0
>>> abs((pr3-gr).imag)/math.ulp(gr.imag)
2.0
Has this already been discussed elsewhere?
This is a minor feature, which does not need previous discussion elsewhere
Links to previous discussion of this feature:
No response
Linked PRs
- gh-156757
- gh-156968
Guide de contribution
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Par où commencer
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Piste de recherche
Commencez par les chemins de puissance complexe parcourus par pow(z, -12) et _testcapi._py_c_pow, en les comparant à pow((1/z), 12) et au résultat mpc présenté dans le reproducer. Le travail est terminé lorsqu’il évite la perte de précision due à l’underflow dans l’exemple ; examinez les PR liées gh-156757 et gh-156968 avant de continuer.
Rédigé par le modèle d'indexation à partir du texte de l'issue.
Évaluation
- Stack technique
- python
- Domaine
- backend
- Type d'issue
- Fonctionnalité
- Difficulté
- 4/5
- Temps estimé
- 3-5 jours
- Activité
- À l'abandon
- Clarté
- Plutôt claire
- Accessibilité débutants
- 25/100