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情報論的ダイバージェンスによる各種新しい信号・画像解析法の提案

研究課題

研究課題/領域番号 15500191
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 統計科学
研究機関近畿大学

研究代表者

吉川 昭  近畿大学, 生物理工学部, 研究員 (30075329)

研究分担者 吉田 久  近畿大学, 生物理工学部, 助教授 (50278735)
研究期間 (年度) 2003 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2006年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2005年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2004年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2003年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワードRenyiのエントロピー / 等価帯域幅 / 最適閾値 / 隠れ変数 / 相互情報量 / ダイバージェンス / 誤り率 / モデル分布当てはめ / 情報理論 / 画像解析 / 最適闘値 / ヒストグラム / 混合分布 / f-divergence / 画像閾値 / 分布推定 / Spacing / 少数データ / flatness factor / ヒストグラム帯状分割 / 相互情報量最大基準
研究概要

本研究ではまず、通常のダイバージェンスをRenyiのα次ダイバージェンスに拡張し、信号スペクトルの等価帯域幅の統一的表現に成功した。これにより、信号の乱雑性の統一的評価が可能となるとともに、画像ヒストグラムの評価も可能となる。次に、画像大域的閾値決定法の問題に取り組んだ。従来の方法は、A)ヒストグラム分割点総当たり法で観測分布に当てはまる最適なモデル分布を求め、そのときの分割点をそのまま最適閾値としているにすぎず、B)結果として得られる領域の情報が領域分割戦略に全く反映されていない、という2つの問題がある。そこで、本研究では、B)の問題を解決すべく、領域のラベルを隠れ変数とし、これと濃度変数の相互情報量を最大にする最適モデル分布とし、かつそのときの分割点を最適閾値とする考え方(1段階法)を提案した。ついで、A)の問題を解決すべく、1段解法で定まった最適混合分布に対して最適閾値を定める方法(2段階法)を提案した。このときの評価関数としては通常の誤り率最小基準(MEPC)の他、相互情報量基準も提案した。1段階法では、従来から用いられている判別関数法(DFM)、最大エントロピー法(MEM)、最小タンバージェンス基準法(MDC)を比較対象としたシミュレーションの結果、本提案法(MMIC)が最も優れていることが確かめられた。2段階法では、まず第1段階におけるMDC、MEM、DFM、ならびにMMICの各法によりで定まるモデル分布と、第2段階におけるMEPCとMMICの各基準とのすべての組み合わせ(MDC-MEPC, MDC-MMIC,..., MMIC-MEPC, MMIC-MMIC)を考えてシミュレーションを行った結果、MMIC-MEPC、MMIC-MMIC、..の順で優れていることがわかった。ただし、MMIC-EPCとMMIC-MMICの成果の差は無視できるほど小さいものであった。以上のことから、本研究で提案する方法は、情報理論的な意味でも、結果が優れているという意味でも優れた方法であることが示された。

報告書

(5件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (63件)

すべて 2007 2006 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (49件) 図書 (7件) 文献書誌 (7件)

  • [雑誌論文] Renyiのαエントロピーによる独立成分分析2007

    • 著者名/発表者名
      佐藤 祐二
    • 雑誌名

      電子情報通信学会2006年総合大会

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Information theoretic equivalent bandwidths of random processes and their application2007

    • 著者名/発表者名
      H.Yoshida
    • 雑誌名

      Methods of Information in Medicine 2

      ページ: 110-116

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Information theoretic equivalent bandwidths of random processes and their application2007

    • 著者名/発表者名
      Yoshida, Hisashi
    • 雑誌名

      Methods of Information in Medicine 2

      ページ: 110-116

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Renyiのαエントロピーによる独立成分分析2007

    • 著者名/発表者名
      佐藤雄治, 園田弘史, 大河内崇史, 吉田久, 吉川昭
    • 雑誌名

      電子情報通信学会2007年総合大会論文集 (CD)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] EEG Analysis Based on Independent Component Analysis and Positive Time-Frequency Distribution2007

    • 著者名/発表者名
      N.Nakasako, H.Yoshida, N.Yamawaki
    • 雑誌名

      Memoirs of the School of B.O.S.T, Kinki University 19

      ページ: 23-35

    • NAID

      110006423460

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] A comparative study of the performance of population mixture models for image thresholding2006

    • 著者名/発表者名
      S.Kikkawa
    • 雑誌名

      Memoirs of The School of Biology-Oriented Science and Technology of Kinki University 17

      ページ: 7-14

    • NAID

      110006183307

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Marginal Estimation in Copula-based Time-Frequency Analysis of a Random Signal2006

    • 著者名/発表者名
      Hisashi Yoshida
    • 雑誌名

      Fifth International Workshop on Information Optics (WIO-06), Abstract

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] エントロピー帯域幅による心拍変動スペクトルの特徴付け2006

    • 著者名/発表者名
      小川浩良
    • 雑誌名

      第45回日本生体医工学会大会論文集

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 各種分割点総当たり画像2値化法の比較2006

    • 著者名/発表者名
      江川 進
    • 雑誌名

      平成18年電気関係学会関西支部連合大会論文集

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Wigner-Ville分布による狭帯域過程の包絡線(時間周辺分布)の推定2006

    • 著者名/発表者名
      石田一博
    • 雑誌名

      平成18年電気関係学会関西支部連合大会論文集

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A comparative study of the performance of population mixture models for image thresholding2006

    • 著者名/発表者名
      Kikkawa, Sho
    • 雑誌名

      Memoirs of The School of Biology-Oriented Science and Technology of Kinki University

      ページ: 7-14

    • NAID

      110006183307

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Marginal Estimation in Copula-based Time-Frequency Analysis of a Random Signal2006

    • 著者名/発表者名
      Yoshida, Hisashi
    • 雑誌名

      Fifth International Workshop on Information Optics (WIO-06), Abstract

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Wigner-Ville分布による狭帯域過程の包絡線(時間周辺分布)の推定2006

    • 著者名/発表者名
      石田一博, 吉田久, 吉川 昭
    • 雑誌名

      平成18年電気関係学会関西支部連合大会論文集 (CD)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 各種分割点総当り画像2値化法の比較2006

    • 著者名/発表者名
      江川進, 西条智明, 吉田久, 吉川 昭
    • 雑誌名

      平成18年電気関係学会関西支部連合大会論文集 (CD)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Information theoretic equivalent bandwidths of random processes and their application2006

    • 著者名/発表者名
      H.Yoshida, S.Kikkawa
    • 雑誌名

      Methods of Information in Medicine 46・2

      ページ: 110-116

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] エントロピー帯域幅による心拍変動スペクトルの特徴付け2006

    • 著者名/発表者名
      小川浩良, 高本淳, 八名和夫, 吉田久
    • 雑誌名

      第45回日本生体医工学会大会論文集 (CD)

      ページ: 445-445

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Marginal Estimation in Copula-based Time-Frequency Analysis of a Random Signal2006

    • 著者名/発表者名
      Hisashi Yoshida, Kazuhiro Ishida, Sho Kikkawa
    • 雑誌名

      Fifth International Workshop on Information Optics (WI0-06),Abstract (CD)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] A comparative study of the performance of population mixture models for image thresholding2006

    • 著者名/発表者名
      S.Kikkawa, K.Murata, T.Masumoto, S.Ekawa, H.Yoshida
    • 雑誌名

      Memoirs of The School of Biology-Oriented Science and Technology of Kinki University 17(in press)

      ページ: 7-14

    • NAID

      110006183307

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Wigner-Ville分布による時間周辺分布の推定(包絡線検波)2005

    • 著者名/発表者名
      石田一博
    • 雑誌名

      平成17年度電気関係学会関西支部連合大会予稿集

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] シミュレーションを使ったMMICとMEPCの比較2005

    • 著者名/発表者名
      江川進
    • 雑誌名

      平成17年度電気関係学会関西支部連合大会予稿集

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] ACOとGAを組み合わせた画像の領域分割法2005

    • 著者名/発表者名
      十川竜輔
    • 雑誌名

      2005年電子情報通信学会総合大会論文集 第A-6巻

      ページ: 46-46

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 画像閾値決定のためのMMICとMEPCの比較2005

    • 著者名/発表者名
      江川 進
    • 雑誌名

      2005年電子情報通信学会総合大会論文集 第A-6巻

      ページ: 125-125

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 再生過程パワースペクトルに基づく乱数独立性検定2005

    • 著者名/発表者名
      市場谷穂
    • 雑誌名

      2005年電子情報通信学会総合大会論文集 第A-6巻

      ページ: 173-173

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 分布推定のための移動平均m-spacings法と2次元spacings法2005

    • 著者名/発表者名
      宇崎 周作
    • 雑誌名

      2005年電子情報通信学会総合大会論文集 第A-6巻

      ページ: 172-172

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Information theoretic equivalent bandwidths of random processes and their application2005

    • 著者名/発表者名
      H.Yoshida
    • 雑誌名

      Proceedings of the 5th International Workshop on Bio-Signal Interpretation

      ページ: 231-234

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Information theoretic equivalent bandwidths of random processes and their application2005

    • 著者名/発表者名
      Yoshida, Hisashi
    • 雑誌名

      Proceedings of the 5th International Workshop on Bio-Signal Interpretation 5559(39)

      ページ: 231-234

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Information theoretic equivalent bandwidths of random processes and their application2005

    • 著者名/発表者名
      H.Yoshida, S.Kikkawa
    • 雑誌名

      Methods of Information in Medicine 5(in press )

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Information theoretic equivalent bandwidths of random processes and their application2005

    • 著者名/発表者名
      H.Yoshida, S.Kikkawa
    • 雑誌名

      Proceedings of the 5th International Workshop on Bio-Signal Interpretation

      ページ: 231-234

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 分布推定のための移動平均m-spacings法と2次元spacings法2005

    • 著者名/発表者名
      宇崎周作, 吉川昭, 吉田久
    • 雑誌名

      2005年電子情報通信学会総合大会論文集 第A-6巻

      ページ: 172-172

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 再生過程パワースペクトルに基づく乱数独立性検定2005

    • 著者名/発表者名
      市場谷穂, 吉田久, 吉川昭
    • 雑誌名

      2005年電子情報通信学会総合大会論文集 第A-6巻

      ページ: 173-173

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 画像閾値決定のためのMMICとMEPCの比較2005

    • 著者名/発表者名
      江川進, 増本哲也, 吉田久, 吉川昭
    • 雑誌名

      2005年電子情報通信学会総合大会論文集 第A-6巻

      ページ: 125-125

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] ACOとGAを組み合わせた画像の領域分割法2005

    • 著者名/発表者名
      十川竜輔, 吉田久, 吉川昭
    • 雑誌名

      2005年電子情報通信学会総合大会論文集 第A-6巻

      ページ: 45-45

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] シミュレーションを使ったMMICとMEPCの比較2005

    • 著者名/発表者名
      江川進, 西條智明, 吉田久, 吉川昭
    • 雑誌名

      平成17年度電気関係学会 関西支部連合大会講演論文集

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Wigner-Ville分布による時間周辺分布の推定(包絡線検波)2005

    • 著者名/発表者名
      石田一博, 本二日市良, 吉田久, 吉川昭
    • 雑誌名

      平成17年度電気関係学会 関西支部連合大会講演論文集

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] On unification of equivalent bandwidths of a random process2004

    • 著者名/発表者名
      Kikkawa, Sho
    • 雑誌名

      IEEEE Trans. Signal Processing Letters 11(8)

      ページ: 670-673

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Frame correlation functions and framecorrelation times of a random field2004

    • 著者名/発表者名
      Kikkawa, Sho
    • 雑誌名

      Memoirs of The School of Biology-Oriented Science and Technology of Kinki University 13

      ページ: 47-55

    • NAID

      110006423437

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Positive time-frequency distributions : A least square approach and a copula-based approach2004

    • 著者名/発表者名
      Yoshida, Hisashi
    • 雑誌名

      Memoirs of The School of Biology-Oriented Science and Technology of Kinki University 14

      ページ: 57-71

    • NAID

      110006423438

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Copula-based positive time-frequency distributions of the phonocardiogram2004

    • 著者名/発表者名
      Yoshida, Hisashi
    • 雑誌名

      Proceedings of the 26th ann. Int. Conf. of the IEEE EMBS (IEEE Catalog) No. 04CH37558C

      ページ: 388-391

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Tracking of the instantaneous bandwidth in bio-signals : Copula-based positive distribution and generalized equivalent bandwidth2004

    • 著者名/発表者名
      Yoshida, Hisashi
    • 雑誌名

      Proceeedings of SPIE Vol.5559, no.39

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Copula-based positive time-frequency distributions of the phonocardiogram2004

    • 著者名/発表者名
      Yoshida, Hisashi
    • 雑誌名

      Proceedings of the 26th ann. Int. Conf. of the IEEE EMBS, IEEE Catalog No.04CH37558C

      ページ: 388-391

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Tracking of the instantaneous bandwidth in bio-signals : Copula-based positive distribution and generalized equivalent bandwidth2004

    • 著者名/発表者名
      Yoshida, Hisashi
    • 雑誌名

      Proceeedings of SPIE

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Frame correlation functions and frame correlation times of a random field2004

    • 著者名/発表者名
      Kikkawa, Sho, Nakajima, Hiroshi
    • 雑誌名

      Memoirs of The School of Biology-Oriented Science and Techology of Kinki University 13

      ページ: 47-55

    • NAID

      110006423437

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Positive time-frequency distributions : A least square approach and a copula-based approach.2004

    • 著者名/発表者名
      Yoshida, Hisashi, Kikkawa, Sho, Nakajima, Hiroshi, Kira, Naoto
    • 雑誌名

      Memoirs of The School of Biology-Oriented Science and Technology of Kinki University 14

      ページ: 57-71

    • NAID

      110006423438

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] On unification of equivalent bandwidths of a random process2004

    • 著者名/発表者名
      Kikkawa, Sho, Yoshida, Hisashi
    • 雑誌名

      IEEE Signal Processing Letters Vol.11,No.8

      ページ: 670-673

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Copula-based positive time-frequency distributions of the Phonocar diogram2004

    • 著者名/発表者名
      Yoshida, Hisashi, Kikkawa, Sho
    • 雑誌名

      Proceedings of the 26^<th> Ann.Int.Conf.of the IEEE EMBS

      ページ: 388-391

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Tracking of the instantaneous bandwidth in bio-signals : the Copula-based positive distribution and generalized equivalent bandwidth2004

    • 著者名/発表者名
      Yoshida, Hisashi, Kikkawa, Sho
    • 雑誌名

      Proceedings of SPIE Vol.5559

      ページ: 325-334

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 最大相互情報量基準による最適閾値決定法2003

    • 著者名/発表者名
      吉川 昭
    • 雑誌名

      平成15年度電気関係学会関西支部連合大会予稿集

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] エントロピー・ダイバージェンス・そして最尤法と信号解析2003

    • 著者名/発表者名
      吉川 昭
    • 雑誌名

      第17回日本エムイー学会秋季大会プログラム・論文集(CD)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Spacingsによるエントロピー推定と画像パターン分類2003

    • 著者名/発表者名
      吉川 昭
    • 雑誌名

      平成15年度電気関係学会関西支部連合大会予稿集

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [図書] もちつもたれつ生き物とコンピューク2006

    • 著者名/発表者名
      吉川 昭
    • 総ページ数
      145
    • 出版者
      電気書院
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [図書] もちつもたれつ 生き物とエレクトロニクス2006

    • 著者名/発表者名
      吉川 昭
    • 総ページ数
      146
    • 出版者
      電気書院
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [図書] スペクトル解析ハンドブック2004

    • 著者名/発表者名
      日野幹雄
    • 総ページ数
      621
    • 出版者
      朝倉書店
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [図書] 生体信号処理の基礎2004

    • 著者名/発表者名
      佐藤俊輔
    • 総ページ数
      203
    • 出版者
      コロナ社
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [図書] 脳のフィジックス2004

    • 著者名/発表者名
      吉川 昭
    • 総ページ数
      258
    • 出版者
      共立出版
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [図書] 脳のフィジックス2004

    • 著者名/発表者名
      吉川 昭, 他
    • 総ページ数
      258
    • 出版者
      共立出版
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [図書] システム、信号解析・そしてプログラミング2003

    • 著者名/発表者名
      吉川 昭
    • 総ページ数
      164
    • 出版者
      コロナ社
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kikkawa, Sho, Yoshida, Hisashi: "On unification of equivalent bandwidths of a random process"IEEEE Trans. Signal Processing Letters. In print. (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 吉川 昭, 吉田 久: "エントロピー・ダイバージェンス・そして最尤法と信号解析"第17回日本エムイー学会秋季大会プログラム・論文集. (CD). (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 吉川 昭, 吉田 久, 宇崎 周作, 藤井照也, 杉本清: "Spacingsによるエントロピー推定と画像パターン分類"平成15年度電気関係学会関西支部連合大会予稿集. (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 吉川 昭, 吉田 久, 増本哲也: "最大相互情報量基準による最適閾値決定法"平成15年度電気関係学会関西支部連合大会予稿集. (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 吉川 昭, 山脇伸行, 吉田久, 佐藤俊輔: "システム、信号解析・そしてプログラミング"コロナ社. 164 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 日野幹雄, 吉川 昭, 他偏: "スペクトル解析ハンドブック"朝倉書店. 621 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤俊輔, 吉川 昭, 木竜 徹: "生体信号処理の基礎"コロナ社. 203 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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