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Development of composite short-middle term earthquake forecast models based on past seismic activity

Research Project

Project/Area Number 17K17722
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Statistical science
Solid earth and planetary physics
Research InstitutionThe Institute of Statistical Mathematics

Principal Investigator

Nomura Shunichi  統計数理研究所, モデリング研究系, 助教 (70719640)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2018: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2017: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Keywords地震予測 / 繰り返し地震 / プレートテクトニクス / 前震活動 / 更新過程 / 非定常点過程 / ベイズ型予測 / ロジスティック回帰 / 変動係数 / ベイズ予測 / 前震識別 / マグニチュード分布 / 活断層地震予測 / 再来間隔の変動係数 / ガウス過程 / ベイズ推定 / プレート間滑り分布 / 非定常更新過程 / 東北地方太平洋沖地震 / 大地震予測 / 前震 / 活断層地震 / 空間ベイズモデル / プレート間滑り / デロネー四面体分割 / 点過程モデル / 速度・状態依存摩擦構成則
Outline of Final Research Achievements

We proposed a stochastic method to improve errors in inference and prediction for long-term evaluation of inland main active faults in Japan.
We estimated spatiotemporal variation of interplate slip rate from small repeating earthquakes in the subduction zone of Pacific plate and visualized characteristic slips before and after major earthquakes.
We developed a statistical model to evaluate the probability that a seismic cluster is a foreshock cluster of a large earthquake from its features and proved its stable predictive performance.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

地震調査研究推進本部が現在公表している内陸主要活断層の長期評価に関して,将来の地震発生確率の評価における問題点を明らかにし,さらにその改善策を提案した点に社会的意義がある.
また,地震活動の時空間的集中度とマグニチュード差の情報から,それが大地震の前震活動である確率をリアルタイムに評価することができるため,大地震の起こる可能性がある程度高いときに事前の注意喚起が実現できる可能性がある.

Report

(4 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (55 results)

All 2020 2019 2018 2017

All Journal Article (6 results) (of which Open Access: 4 results,  Peer Reviewed: 1 results) Presentation (47 results) (of which Int'l Joint Research: 15 results,  Invited: 13 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] 多様な予測方式に対する前震識別モデルとその予測性能評価2020

    • Author(s)
      野村俊一, 尾形良彦
    • Journal Title

      地震予知連絡会会報

      Volume: 103 Pages: 361-366

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  • [Journal Article] BPTモデルの共通のばらつきパラメータの推定とベイズ型予測2018

    • Author(s)
      野村俊一, 尾形良彦
    • Journal Title

      地震予知連絡会会報

      Volume: 100 Pages: 350-355

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    • Open Access
  • [Journal Article] マグニチュードと時空間情報に基づく前震確率評価モデルの識別性能2018

    • Author(s)
      野村俊一, 尾形良彦
    • Journal Title

      地震予知連絡会会報

      Volume: 99 Pages: 446-451

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    • Open Access
  • [Journal Article] Group fused lassoによる料率区分の自動セグメンテーション2017

    • Author(s)
      野村俊一
    • Journal Title

      ジャリップ・ジャーナル

      Volume: 9 Pages: 10-28

    • NAID

      40021455403

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      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 状態空間モデルの損害保険への活用― Rパッケージ“KFAS”を用いた解析例―2017

    • Author(s)
      野村俊一
    • Journal Title

      日本アクチュアリー会会報

      Volume: 70 Pages: 224-245

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      2017 Research-status Report
  • [Journal Article] 最新の活断層カタログに基づくBPT予測2017

    • Author(s)
      野村俊一, 尾形良彦
    • Journal Title

      地震予知連絡会会報

      Volume: 98 Pages: 443-448

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    • Open Access
  • [Presentation] 地震再来間隔の変動係数の推定について2020

    • Author(s)
      野村俊一, 尾形良彦
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      第2回固体地球データ同化に関する研究会
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  • [Presentation] 前震識別モデルの予測方式と予測性能評価2020

    • Author(s)
      野村俊一, 尾形良彦
    • Organizer
      研究集会「経験的アプローチによる大地震の確率予測のパフォーマンス調査」
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  • [Presentation] Inversion of spatio-temporal variation in interplate slip rate from repeating earthquakes2020

    • Author(s)
      Nomura, S.
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      第10回データ同化ワークショップ研究会
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    • Invited
  • [Presentation] Bayesian inference and forecast for aperiodicity parameters of recurrent earthquakes under uncertain occurrence times2020

    • Author(s)
      Nomura, S. and Ogata, Y.
    • Organizer
      Hokudan 2020 International Symposium on Active Faulting
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    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 繰り返し地震から推定される東北地方太平洋沖地震前後を通した滑り速度推移2020

    • Author(s)
      野村俊一, 尾形良彦
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      地震火山観測研究計画繰り返し地震課題 令和元年度研究集会
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  • [Presentation] 予測方式に応じた前震識別モデル2019

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      野村俊一, 尾形良彦
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      東京大学地震研究所「CSEP-Japan研究集会」
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  • [Presentation] Cluster-based discrimination of foreshock activities2019

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      Nomura, S. and Ogata, Y.
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      2nd ISM-UUlm Workshop on Risks and Statistics
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 不確定な活動時期をもつ繰り返し地震群に対するベイズ推論2019

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      野村俊一, 尾形良彦
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      日本地震学会2019年度秋季大会
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  • [Presentation] Modeling heterogeneity and non-stationarity of recurrent earthquakes2019

    • Author(s)
      Nomura, S.
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      Workshop on Hawkes processes in data science
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Spatial distribution of coefficients of variation for recurrence intervals of paleoearthquakes in Japan2019

    • Author(s)
      Nomura, S. and Ogata, Y.
    • Organizer
      11th International Workshop on Statistical Seismology (StatSei11)
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 不確定な活動時期をもつ繰り返し地震に対する更新過程のベイズ推論と予測2019

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      野村俊一, 尾形良彦
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2019年大会
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 地震群からの特徴量抽出に基づく前震識別と本震予測モデル2019

    • Author(s)
      野村俊一
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      固体地球データ同化に関する研究会
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 非定常更新過程モデルによる相似地震に基づいたプレート間準静的滑りの逆推定手法の開発2019

    • Author(s)
      野村俊一
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      平成30年度研究集会「相似地震再来特性の理解に基づく地殻活動モニタリング手法の構築」
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  • [Presentation] 活断層の長期予測におけるばらつきパラメータαの検討と影響2019

    • Author(s)
      野村俊一, 尾形良彦
    • Organizer
      東京大学地震研究所 研究集会「日本における地震活動に基づく地震発生予測検証実験(CSEP-Japan)」
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] Hierarchical Topic Models for Tensor Count Data2019

    • Author(s)
      Nomura, S.
    • Organizer
      2019 ISI-ISM-ISSAS Joint Conference
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      2018 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] テンソル計数データのための階層トピックモデル2019

    • Author(s)
      野村俊一
    • Organizer
      情報・システム研究機構 データサイエンス共同利用基盤施設 共同研究集会「データ科学の応用と展望」
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 多重線形モデルによる都道府県別生命表の解析2018

    • Author(s)
      野村俊一
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      リスク解析戦略研究センター第6回金融シンポジウム「金融が直面する新環境への対応と方法論」
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  • [Presentation] Bayesian estimation and forecast for recurrence intervals of uncertain occurrence times from paleoearthquakes2018

    • Author(s)
      Nomura, S. and Ogata, Y.
    • Organizer
      2018 Fall Meeting of the American Geophysical Union(AGU)
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] テンソル分解を利用した都道府県別生命表解析2018

    • Author(s)
      野村俊一
    • Organizer
      日本保険・年金リスク学会第16回研究発表大会
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 活動間隔のばらつきαのベイズ推定 ―中央構造線断層帯の例 ―2018

    • Author(s)
      野村俊一
    • Organizer
      地震調査研究推進本部 地震調査委員会 第240回長期評価部会
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      2018 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 日本の活断層カタログに対するBPT モデルによるベイズ型予測と数値実験に基づく予測性能2018

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      野村俊一, 尾形良彦
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      日本地震学会2018年度秋季大会
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  • [Presentation] 一般化fused lassoを用いたクラス料率の自動セグメンテーション2018

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      野村俊一
    • Organizer
      2018年度統計関連学会連合大会
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  • [Presentation] Statistical features and cluster-based discrimination of foreshocks2018

    • Author(s)
      Nomura, S. and Ogata, Y.
    • Organizer
      International Symposium on Earthquake Forecast / 5th International Workshop on Earthquake Preparation Process ~Observation, Validation, Modeling, Forecasting~(ISEF-IWEP5)
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    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Foreshock Discrimination and Short-Term Mainshock Forecast Based on Magnitude Differences and Spatio-Temporal Distances2018

    • Author(s)
      野村俊一, 尾形良彦
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2018年大会
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 空間的相関を考慮した地震再来間隔のばらつきパラメータの推定2018

    • Author(s)
      野村俊一
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      統計数理研究所・東北大学流体科学研究所・材料科学高等研究所合同ワークショップ
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  • [Presentation] 相似地震活動に基づくプレート間すべりの時空間変動の逆推定2018

    • Author(s)
      野村俊一
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      地震研特定共同研究(B)「固体地球科学のシミュレーションモデルと観測データに適用可能なデータ同化法の開発」ミーティング
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  • [Presentation] Spatial distribution of coefficients of variation for earthquake recurrence intervals in Japan2018

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      Nomura, S.
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      ISM Symposium on Environmental Statistics 2018
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    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Classification of Intra-Week and Intra-Day Walking Patterns and Their Effect on Body-Composition Changes Using A Hierarchical Model2018

    • Author(s)
      Nomura, S., Watanabe, M. and Oguma, Y.
    • Organizer
      第32回情報論的学習理論と機械学習研究会
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  • [Presentation] 日本における長期地震予測の現状と課題2018

    • Author(s)
      野村俊一
    • Organizer
      OLIS・慶應義塾大学 保険フォーラム2017
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      2017 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Modeling heterogeneity and non-stationarity of earthquake recurrence cycles2018

    • Author(s)
      Nomura, S.
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      International Symposium on Risk Analysis and Random Fields
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    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 相似地震の再来間隔モデルと東北太平洋沖の準静的すべり履歴の推定2018

    • Author(s)
      野村俊一
    • Organizer
      研究会「地震活動の物理2018」
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  • [Presentation] 地震群からの特徴量抽出に基づく前震識別モデルの検討2018

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      野村俊一
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      研究会「地震活動の物理2018」
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    • Invited
  • [Presentation] 地震再来間隔の変動係数の空間分布と長期地震予測2018

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      野村俊一, 尾形良彦
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      科研基盤(A)シンポジウム「空間データと災害の統計モデル」
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  • [Presentation] 状態空間モデルの損害保険への活用―Rパッケージ“KFAS”を用いた解析例―2018

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      野村俊一
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      日本アクチュアリー会第1回産学共同研究集会
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    • Invited
  • [Presentation] 相似地震に基づく準静的すべり分布の推定~デロネー分割を用いた平滑化推定~2018

    • Author(s)
      野村俊一
    • Organizer
      平成29年度研究集会「相似地震再来特性の理解に基づく地殻活動モニタリング手法の構築」
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  • [Presentation] 保険料率算定におけるスパース推定技法の活用2017

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      野村俊一
    • Organizer
      統計数理研究所 リスク解析戦略研究センター 第5回金融シンポジウム
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  • [Presentation] 活動量計ログデータに基づく週内活動パターンの類型化と体組成変動への影響2017

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      野村俊一, 渡辺美智子, 小熊祐子
    • Organizer
      第8回横幹連合コンファレンス
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  • [Presentation] 一般化Fused Lassoによるクラス料率算定2017

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      野村俊一, 高橋宏典
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      日本保険・年金リスク学会第15回研究発表大会
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  • [Presentation] Spatial Pattern of Coefficients of Variation and Bayesian Forecasts for Recurrence Intervals of Earthquakes in Japan2017

    • Author(s)
      Nomura, S. and Ogata, Y.
    • Organizer
      ISI-ISM-ISSAS Joint Conference Tokyo 2017
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] BPT更新過程における変動係数αの推定方法について2017

    • Author(s)
      野村俊一
    • Organizer
      第8回研究集会「日本における地震発生予測検証実験(CSEP-Japan)」
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  • [Presentation] 日本の活断層カタログに対するBPTモデルの適切な推定と予測について2017

    • Author(s)
      野村俊一, 尾形良彦
    • Organizer
      日本地震学会2017年度秋季大会
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  • [Presentation] Short-term forecasts by foreshock discrimination2017

    • Author(s)
      Nomura, S.
    • Organizer
      CSEP Workshop: Informing Earthquake Debates with CSEP Results
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    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 前震判別と余震減衰を利用した短期的地震予測モデル2017

    • Author(s)
      野村俊一, 尾形良彦
    • Organizer
      2017年度統計関連学会連合大会
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  • [Presentation] 繰り返し地震活動に基づくプレート境界における準静的滑りの逆推定2017

    • Author(s)
      野村俊一,尾形良彦,内田直希,松浦充宏
    • Organizer
      第64回理論応用力学講演会
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  • [Presentation] Classification of in-week and -day patterns in ambulatory activity and body composition change2017

    • Author(s)
      Nomura, S., Watanabe, M. and Oguma, Y.
    • Organizer
      The 2017 Conference of the International Federation of Classification Societies
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Spatial distribution of coefficients of variation and Bayesian forecasts for recurrence intervals of earthquakes2017

    • Author(s)
      Nomura, S. and Ogata, Y.
    • Organizer
      1st International Conference on Econometrics and Statistics
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    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 地震群のマグニチュード頻度と時空間の特徴量を利用した前震判別モデルによる短期地震予測2017

    • Author(s)
      野村俊一, 尾形良彦
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2017年大会
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  • [Book] 点過程の時系列解析2019

    • Author(s)
      近江 崇宏, 野村 俊一
    • Total Pages
      168
    • Publisher
      共立出版
    • ISBN
      9784320112650
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  • [Book] A trial modeling of perturbed repeating earthquakes combined by mathematical statics, numerical modeling and seismological observations (Moment Tensor Solutions)2018

    • Author(s)
      Ariyoshi, K., Nomura, S., Uchida, N. and Igarashi, T.
    • Total Pages
      10
    • Publisher
      Springer International Publishing
    • ISBN
      9783319773599
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Published: 2017-04-28   Modified: 2021-02-19  

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