最新刊期
      2012年第46卷第2期

      • 概率假设密度滤波的谱聚类目标状态提取方法

        张慧 1, 韩崇昭 1, 3, 闫小喜 1, 2, 3
        2012, 46(2): 1-5+118.
        摘要：提出了一种谱聚类目标状态提取方法来实现概率假设密度(PHD)滤波中序贯蒙特卡罗(SMC)实现方式的多目标状态估计.该方法利用PHD滤波SMC实现方式输出的大量的加权粒子点间的相似度关系建立相似矩阵,通过变换得到拉普拉斯矩阵,进而对拉普拉斯矩阵进行特征分解,以实现粒子点的聚类,再在每类中寻找粒子的聚类点作为多目标状态的估计值,同时为了减小计算量,利用Nyström逼近方法求解特征向量.仿真实验表明,PHD滤波的谱聚类目标状态提取方法的估计精度比k均值目标状态提取方法提高了60%以上.  
        关键词：多目标状态估计;概率假设密度;状态提取;谱聚类;Nyström逼近   
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        更新时间：2025-07-09

      • 一种双约束稀疏模型图像修复算法

        史金钢, 齐春
        2012, 46(2): 6-10+16.
        摘要：针对图像处理中需要修复大面积缺损区域的问题,提出一种基于双约束稀疏模型的图像修复算法. 该方法首先在已知区域内搜索与待填充目标块相似的样本,将每个样本块都视为一个高维向量,则相似的样本在高维空间中都在目标块的邻域内. 假设邻域中的样本处于同一流形上,使用局部线性嵌入方法对未知区域进行估计,然后利用稀疏表示模型得到最终结果. 实验结果表明,与传统的基于样本块的修复方法相比较,使用该算法修复后的图像纹理和结构信息更加清晰.  
        关键词：图像修复;局部线性嵌入;稀疏表示   
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        更新时间：2025-07-09

      • 考虑瞬时停车延误的信号灯闭环控制策略研究

        冉启武, 杨建国, 王兆安, 王忠民
        2012, 46(2): 11-16.
        摘要：提出一种基于瞬时停车延误的孤立交叉口信号灯闭环控制策略.以交叉口瞬时停车延误总量作为控制参量,其值达到阈值时实时切换交叉口信号灯状态,把信号灯绿灯信号分配给需求最高的道路,不再有信号灯周期的概念.在车流量400～800辆/h变化的情况下,进行了传统的Webster周期控制和新策略控制仿真对比实验.仿真结果表明:新策略控制条件下,车辆平均通行时间明显小于传统控制策略,在800辆/h的流量下,仅为传统策略的44%; 该策略对控制阈值不敏感,当流量为800辆/h时,车辆平均通行时间最大相对误差仅为11%; 该策略获得的多组平均通行时间具有较小的方差,当流量为800辆/h时方差仅为0.895 s.  
        关键词：瞬时停车延误;孤立交叉口;信号灯;闭环控制   
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        更新时间：2025-07-09

      • CPU-GPU系统中基于剖分的全局性能优化方法

        张保, 董小社, 白秀秀, 曹海军, 刘超, 梅一多
        2012, 46(2): 17-23.
        摘要：针对将应用移植到CPU-GPU异构并行系统上时优化策略各自分散、没有一个全局的指导思想的问题,提出了一种基于剖分的全局性能优化方法.该方法由优化策略库、剖分工具库和策略配置模块组成.优化策略库将应用移植到异构并行系统上的性能优化过程划分为访存级、内核加速级和数据划分级3级优化; 针对3级优化剖分工具库提供了3级剖分机制,通过运行时的剖分技术获取剖分信息; 策略配置模块根据所获取的信息指导用户在每级优化中选择合适的优化策略.实验证明,基于剖分的全局性能优化方法可以明确地指导将应用移植到CPU-GPU异构并行系统上的全局优化过程,利用该优化方法后,以矩阵相乘和傅里叶变换为例的应用性能提升明显,最终性能相对于访存级优化最高可提高30%左右.  
        关键词：CPU-GPU异构并行系统;全局优化;3级优化;3级剖分   
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        更新时间：2025-07-09

      • 并行片上网络仿真器ParaNSim的设计及性能分析

        唐轶轩 1, 吴俊敏 1, 2, 陈国良 1, 朱小东 1, 胡蝶 1
        2012, 46(2): 24-30+82.
        摘要：为了减少使用仿真器对片上网络的性能、结构等进行仿真的时间,提高仿真效率,利用当代计算机的并行计算能力,设计并实现了一个并行片上网络仿真器ParaNSim.该仿真器可配置拓扑、路由算法以及虚通道等参数,既可以作为独立的仿真器使用,也可以作为一个子模块嵌入其他仿真器(如Multi2Sim)中; 经过实验验证,其并行仿真能达到的加速比平均约为210%,最大加速比可达250%,因此它能有效地减少仿真时间,为大规模片上网络的仿真提供支持.  
        关键词：仿真器;并行仿真;片上网络   
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        更新时间：2025-07-09

      • 面向对等网络SEInR的传播模型的理论分析

        丁军平, 蔡皖东
        2012, 46(2): 31-37.
        摘要：针对现有传播动力学模型不能准确描述对等(P2P)网络文件传播过程中的问题,对现有SEIR模型进行了改进,并为此建立了SEInR传播动力学模型.根据SEInR模型的动力学方程组建立了基本再生数的计算公式,用来研究传播模型的无病平衡点和有病平衡点,同时对平衡点的存在性和稳定性进行了详细的理论分析和数学证明.通过对模型中的各种参数变化的仿真分析表明,所提模型能够更准确地模拟P2P文件的传播过程,模型参数能够对P2P文件传播过程中的影响因素进行准确的描述.  
        关键词：文件传播;传播动力学;SEInR模型;基本再生数;平衡点   
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        更新时间：2025-07-09

      • 求解约束优化问题的多成员人工蜂群算法

        王翔 1, 2, 郑建国 1
        2012, 46(2): 38-44.
        摘要：针对约束优化问题提出了一种多成员人工蜂群算法.新算法设计了一种多成员机制,增强了在可行域内的搜索能力.在进行选择操作时,允许拥有较优目标函数的不可行解战胜可行解,增强了种群的分散性; 在处理等式约束时,引入一种约束放松程度从大到小变化的机制,充分利用了等式约束周围不可行解的信息.针对13个标准测试函数的仿真实验表明:当处理含有等式约束且可行域较小的问题g13和最优解位于可行域内部且可行域较大的问题g02时, 与改进人工蜂群算法相比,新算法最优解的均值误差分别减小了76%和80%.  
        关键词：约束优化问题;优化;人工蜂群算法;分散性   
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        更新时间：2025-07-09

      • 采用两阶段策略模型(KTSVM)的P2P流量识别方法

        丁要军 1, 2, 蔡皖东 1
        2012, 46(2): 45-50+129.
        摘要：针对识别加密P2P网络流量比较困难的问题,提出一种基于K均值和直推式支持向量机(TSVM)的半监督学习模型——两阶段策略模型(KTSVM, k-means based transductive support vector machine),以提高P2P流量的识别精度.该模型首先使用K均值半监督聚类算法计算训练集中正例样本的数目,然后根据正例样本的数目来训练TSVM分类模型,提高了TSVM模型的稳定性和准确性.该模型的优势是可以使用未标注样本和标注样本共同训练分类模型,非常适合于识别标注比较困难的P2P流量.实验结果表明,在标注样本较少的情况下,该模型的识别精度和稳定性均优于TSVM模型和SVM模型.  
        关键词：直推式支持向量机;半监督学习;流量识别;对等网络流量;互联网   
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        更新时间：2025-07-09

      • 采用群体统计学习的量子进化算法

        钱洁 1, 2, 郑建国 1
        2012, 46(2): 51-58.
        摘要：针对传统量子进化算法采用精英个体作为吸引子,存在种群学习范围窄、优秀基因易丢失的缺陷,提出了一种采用群体统计学习的量子进化算法.该算法抛弃了传统量子进化算法中的精英保留策略,通过截断、比例、竞赛选择等方式对进化过程中优秀群体统计分析后构建整个种群的吸引子,避免了以单一个体为单位的学习方式,能较为全面地从整个优秀种群学习知识,并保留群体的优秀基因信息.同时,吸引子每代更新,避免了采用精英保留策略易陷入局部极值的问题.通过测试实验表明,提出的算法搜索精度和效率提高,收敛速度更快,算法综合性能提高.  
        关键词：量子进化;统计学习;基因信息;背包问题;组合优化   
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        更新时间：2025-07-09

      • 一种快速的零空间算法

        卢桂馥 1, 2, 王勇 1, 邹健 1, 2
        2012, 46(2): 59-63.
        摘要：为了进一步提高零空间算法的运行效率,提出了一种新的快速的零空间算法(FINBSA).FINBSA不需要进行特征值分解或奇异值分解,而只需一次正交三角(QR)分解就可以求得最佳投影矩阵,使得FINBSA的算法复杂度比现有的零空间算法要低.在PIE人脸库上的实验结果表明,FINBSA的识别率与现有的零空间算法相同,但是远比现有的零空间算法要高效,尤其是在训练样本数较多时,FINBSA的运行时间比现有零空间算法节省了100%以上.  
        关键词：特征提取;线性鉴别分析;零空间线性鉴别分析;正交三角分解;人脸识别   
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        更新时间：2025-07-09

      • 实轴空间综合约束下的数控加工速度前瞻策略

        赵鹏 1, 楼佩煌 1, 刘明灯 2, 满增光 1
        2012, 46(2): 64-69.
        摘要：为了避免数控高速加工中由高曲率区域引起的机床驱动轴的运动突变、机床振动和工件过切,提出了基于实轴空间综合约束的数控加工速度前瞻控制策略.该方法应用切削运动的S形曲线速度规划方案,对机床实轴运动数据进行速度、加速度、冲击约束检测,整体提前寻优确定S形速度前瞻的过程参数,并提出了速度规划节点分离法对切削路径进行分段独立S形曲线速度的规划.仿真和试验表明,采用该方法进行速度前瞻处理时,可使加工速度平滑连续,不仅消除了各驱动轴运动突变引起的冲击振动,而且有效地解决了五轴数控加工中的速度控制问题,因此降低了曲面轮廓误差,满足了高速高精度的加工要求.  
        关键词：数控;前瞻控制;S形曲线;速度规划   
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        更新时间：2025-07-09

      • 工业网络流量异常检测的概率主成分分析法

        侯重远, 江汉红, 芮万智, 刘亮
        2012, 46(2): 70-75.
        摘要：针对主成分分析(PCA)法用于工业测控网络流量异常检测时存在的误报率高的问题,提出了一种基于概率主成分分析(PPCA)的检测算法.首先通过分析误报成因,建立了工业测控网络流量矩阵的PPCA模型,然后使用迭代变分贝叶斯算法辨识该模型的参数,再利用模型参数估计值求解流量矩阵的秩的分布函数并得到秩的极大似然估计值,最后以秩的跃变状况为判据进行异常流量检测.模拟攻击实验表明,该方法使漏报率平均下降了32%,从而有效降低了PCA方法的误报率.  
        关键词：工业网络;流量异常检测;主成分分析;误报率;变分贝叶斯   
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        更新时间：2025-07-09

      • 一种快速三轴全方位光电跟踪策略

        官伯林, 贾建援, 朱应敏
        2012, 46(2): 76-82.
        摘要：为了消除两轴光电跟踪系统的跟踪盲区,提出了一种存在冗余自由度的三轴光电跟踪系统.先运用四元数方法,建立三轴光电跟踪系统的运动学模型,然后在此基础上,应用极小范数最小二乘算法,设计出一种快速三轴全方位的光电跟踪策略.该跟踪策略针对方程系数求取Moore-Penrose广义逆矩阵,通过对三轴光电跟踪系统的运动方程进行三角变换,得到了三轴角增量组合的极小范数最小二乘解.仿真和实验结果表明,该跟踪策略不需要复杂的寻优过程,即可真正实现三轴联动全方位连续跟踪运动,与其他跟踪策略相比,该跟踪策略在跟踪运动过程中所需的各轴转动角度更小,因此跟踪性能更加优越.  
        关键词：跟踪系统;跟踪策略;四元数;极小范数最小二乘解   
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        更新时间：2025-07-09

      • 考虑设备状态和系统风险的设备重要度评估模型

        赵登福 1, 段小峰 1, 2, 张磊 1
        2012, 46(2): 83-87.
        摘要：为了给状态检修决策过程提供有用的设备重要度信息,基于缺电损失描述系统风险指标,首先研究了系统风险灵敏度指标和元件停运前后系统风险差值指标在状态检修体制下的适用性,接着提出了反映设备当前状态引起系统风险增量的输电设备重要度评估模型.理论推导和算例分析表明,灵敏度指标和设备停运前后系统风险差值指标不能正确反映设备当前状态对系统风险的影响,因而不适用于状态检修体制,文中提出的评估模型避免了上述两种指标的不足,在状态检修体制中有很好的适用性.  
        关键词：输电设备;风险;状态检修;重要度   
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        更新时间：2025-07-09

      • 特高压交流套管尾部均压球结构优化研究

        刘鹏, 冯勇, 张施令, 彭宗仁
        2012, 46(2): 88-92.
        摘要：针对套管尾部均压球表面电场分布不均匀、容易发生电晕及绝缘介质击穿的问题,应用三维有限元法,对特高压交流套管的电位电场分布进行了仿真计算,得出套管尾部均压球表面的电场分布不均匀,上、下段弧面的场强较高,中间区域的场强较低.分析了均压球的结构参数对其表面电场分布的影响,并以此确定了均压球结构优化的目标函数.在此基础上,利用神经网络拟合了均压球结构参数与优化目标之间的关系,得到了均压球结构参数的最优解.通过对特高压交流变压器套管尾部均压球结构优化,均压球表面最大电场强度降低了20%,均压球表面电场分布更加均匀,提高了套管尾部闪络电压,且结构简单、易于生产.  
        关键词：特高压;均压球;电场分布;神经网络;优化   
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        更新时间：2025-07-09

      • TiO2/Al2O3-Al2O3-TiO2/Al2O3绝缘结构的真空沿面闪络特性

        何良, 李盛涛, 张拓
        2012, 46(2): 93-99.
        摘要：基于变插入层介电常数的多层绝缘结构能改善电场分布、提高真空沿面闪络特性.通过真空热压烧结制备了TiO2/Al2O3-Al2O3-TiO2/Al2O3(A-B-A)3层绝缘结构,A层w(TiO2)为0.5%到20%.测量了该绝缘结构的真空沿面闪络特性,发现闪络特性随w(TiO2)的增加而提高,当w(TiO2)为20%时,其脉冲初次闪络电压较同等厚度的Al2O3陶瓷提高了63%.研究发现:A层的介电常数可由w(TiO2)调控,介电常数的增大能有效降低真空-绝缘子-阴极三结合点处的电场强度; A层表面存在的TiO2颗粒可以减小二次电子发射系数并改善表面电荷分布; TiO2的电导率虽比Al2O3高,但其仍为绝缘体,即使TiO2含量较高时也不会形成贯穿的导电通道.  
        关键词：真空沿面闪络;三结合点;A-B-A绝缘结构;电场强度;介电常数   
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        更新时间：2025-07-09

      • 架空输电线路分裂导线扭转刚度计算新方法

        谢增 1, 刘吉轩 1, 刘超群 1, 2, 陈花玲 1
        2012, 46(2): 100-105+140.
        摘要：针对以往在架空输电线路分裂导线扭转刚度研究中存在计算误差较大的问题,提出了一种计算分裂导线扭转刚度的新方法.首先通过分析分裂导线扭转运动所引起的子导线长度变化,推导了子导线在扭转时的实际张力计算公式; 然后针对一个档距的任意分裂导线进行力学分析,除了考虑到以往研究中所涉及的一些影响因素之外,还特别考虑了线路弧垂和线路两端高度差的影响,最终导出了分裂导线扭转刚度的一般计算公式.所推导的计算公式较清楚地描述了各种参数对扭转刚度的影响规律,并且通过确定这些参数能够直接计算得到扭转刚度数值.通过与实测值的比较表明,对于不同的分裂数、档距长度等参数的分裂导线,其扭转刚度计算结果均有较高的精度,证明了该计算公式的有效性和适应性.本研究为进一步分析和防治架空输电线路分裂导线舞动提供了新的手段.  
        关键词：输电线路;分裂导线;扭转刚度;舞动;导线张力   
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        更新时间：2025-07-09

      • 非接触电能传输系统参数优化的改进遗传解法

        赵志斌, 孙跃, 周诗杰, 田勇
        2012, 46(2): 106-112.
        摘要：为了解决非接触电能传输系统设计中的参数优化问题,提出了一种混合改进遗传解法.首先建立了非线性规划数学模型,其中对频率稳定性约束条件进行了修正; 其次在遗传算法中采用虫口模型产生优良的混沌初始种群,采用“两次归一化”来处理目标及约束函数,并利用可行性规则代替罚函数法来选择优良个体以减少额外的经验参数; 最后设计了均匀变异加高斯变异的混合变异算子以提高算法的全局搜索能力.仿真及实验结果表明:改进后的算法能够较好地突破局部最优解的限制,较快地找到了系统的全局最优参数; 优化后的系统达到了设计要求,且对于负载在约束范围内的动态大范围变化有较强的鲁棒性,如当负载增大为原来的2倍时,输出电压及原边电流的大小及频率基本保持不变.  
        关键词：非接触电能传输;参数优化;非线性规划;罚函数法;可行性规则;遗传算法;混沌   
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        更新时间：2025-07-09

      • 考虑丢包特性的无参考网络视频质量评估模型

        刘河潮, 杨付正, 常义林, 元辉
        2012, 46(2): 130-134.
        摘要：针对相同丢包率条件下不同的包丢失集中度对视频质量影响不同的问题,提出一种考虑丢包特性并且不需要对视频解码的无参考网络视频质量评估模型.首先依据码流信息在压缩域计算视频的时域复杂度,然后在压缩域计算包丢失集中度和包丢失率对视频质量的影响因子.考虑到人眼视觉系统的空域掩盖效应和时域掩盖效应,进而提出由于丢包引起的视频质量下降的视频质量评估模型.该模型不需要对视频进行完全解码,具有资源开销小、实时性好的特点,适合对实时传输的视频流进行质量评估.实验结果表明,使用该视频质量评估模型测得的视频包丢失质量评分与其主观质量评分有很好的一致性,相比于国际标准G.1070中的丢包视频质量评价模型,无参考网络视频质量评价模型与主观质量评价的相关性平均提高了6.18%.  
        关键词：视频质量评估;丢包特性;包丢失集中度;时域复杂度   
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        更新时间：2025-07-09

      • 机载雷达目标空时参数快速估计方法

        张立峰, 王彤, 吴建新, 保铮
        2012, 46(2): 135-140.
        摘要：针对机载雷达动目标空时参数估计中常用的基于最大似然准则的参数搜索方法计算量过大的问题,提出了一种新的目标空时参数快速估计方法.该方法首先对机载雷达阵列回波信号做降维的空时自适应处理,对滤波输出最大的多普勒单元在空域取3个不同方向的导向矢量做空域滤波,得到3个不同的自适应权矢量和输出响应,再利用这些权矢量和输出响应,用多项式求根方法得到目标的空域频率,然后利用多普勒频率滤波响应主瓣附近的3个频率的输出,依据二阶近似求解极值得到目标的多普勒频率最大似然估计值.仿真实验表明,该方法在保证估计精度与参数搜索方法相同的情况下,计算量能够减小到参数搜索方法的1/100.  
        关键词：机载雷达;动目标;空时自适应处理;空时参数;参数估计   
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        更新时间：2025-07-09

        书讯

      • 双信道无线传感器网络移动代理路由算法

        刘逵, 刘三阳, 冯海林
        2012(2): 113-118.
        摘要：针对移动代理在信道竞争过程中的相互碰撞及相互抑制问题,提出了一种移动代理联合优化路由算法(MACORA).首先利用双层图模型将双信道无线传感器网络中的信道变换问题转化成双层图中的路由问题,进而可将寻路业务和数据传输业务分别放在双层图的控制层和数据层中同步传输,然后将双层图的控制层和数据层融合成一个双层网络,并在这个双层网络中为每个业务实时选路,最后充分利用不同网络层间的空闲信道资源来减少移动代理在信道竞争过程中的相互碰撞及相互抑制概率,达到降低网络堵塞率及数据包传递失误率2个目标.仿真结果表明,与动态传感器网络移动代理路由算法及无线传感器网络移动代理路由算法相比,MACORA算法能将数据包的传递成功率提高15%,并能有效降低网络的平均通信延迟.  
        关键词：无线传感器网络;联合优化;移动代理;路径修复   
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        更新时间：2025-07-09

      • 一种重要区域重采样的人脸检索方法

        蒋舒卉, 钱学明
        2012(2): 119-123.
        摘要：针对人脸中不同部位对检索和识别的区分力度的影响问题,提出了一种基于重要区域重采样的人脸检索方法.该方法不仅继承了图像分块后的特征提取保留局部信息的优点,而且只需对人脸中最重要的部位进行重采样,即以一定采样步长移动采样小块,密集采集重要区域,并以指定距离交叠其他小块,从而避免了均匀分块对重要区域划分不当而丧失判别力的问题,进而降低了识别复杂度,提高了识别的抗干扰能力.在人脸检索中,所提方法实现了重要区域的加权处理,与现有均匀分块方法相比,在计算复杂度增加不大的情况下大大提高了人脸的识别能力.大量的对比实验验证了所提方法的优越性.  
        关键词：人脸检索;重要区域重采样;特征提取   
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        更新时间：2025-07-09

      • 采用峰值平均功率比的低信噪比水下多目标检测方法

        王静, 黄建国, 侯云山
        2012(2): 124-129.
        摘要：针对信息论准则多目标检测方法在低信噪比水下应用环境中不能正确检测目标源个数的问题,提出了基于峰值平均功率比(PAR)的多目标检测方法(PARTC).该方法首先使用相关矩阵特征向量对水下基阵接收数据加权计算阵列加权输出数据,然后计算加权输出数据的PAR并对PAR进行降序排列,由于纯噪声加权输出数据的PAR呈线性分布,并且其平均梯度与快拍数无关,存在信号时的加权输出数据的PAR梯度大于纯噪声加权输出数据的PAR梯度,因此可根据该信息判定信号源个数.八元阵的仿真结果表明,PARTC方法在在低信噪比、小快拍和小信号源夹角情况下的多目标正确检测概率大于信息论准则和最小描述长度多目标检测方法,并且运算量适中,水下应用前景广阔.  
        关键词：水下多目标;检测;低信噪比;峰值平均功率比   
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        更新时间：2025-07-09
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