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消散構造を持つ非線形波動方程式の解の大域挙動

研究課題

研究課題/領域番号 16K17625
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 数学解析
研究機関広島大学 (2019-2021)
愛媛大学 (2016-2018)

研究代表者

若杉 勇太  広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 准教授 (20771140)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
キーワード消散型波動方程式 / 時間大域解 / 漸近挙動 / 解の爆発 / 臨界指数 / FLRW計量 / Navier-Stokes方程式 / 消散型梁方程式 / 非線形消散型波動方程式 / 時間大域的適切性 / 解の大域挙動 / エネルギー臨界 / 集約的非線形項
研究成果の概要

消散構造をもつ線形および非線形の波動方程式に対し,時間大域解の存在,解の漸近挙動,解の有限時間爆発などの解の大域的な挙動についての研究を行なった.特に,変数係数の消散型波動方程式,一様等方な膨張・収縮の宇宙モデルであるFLRW時空における非線形波動方程式などの問題に対し,方程式の消散構造が解の振る舞いにどのように影響を与えるかを明らかにした.

研究成果の学術的意義や社会的意義

波動方程式は,水面の波や音波,光などの波が空間内をどのように伝播するのかを記述する偏微分方程式である.実際の波動現象は,抵抗などの効果で次第に減衰するが,波動方程式にこの効果を加えたものが消散型波動方程式である.本研究ではこの消散型波動方程式に対し,様々な形の消散効果を考え,それらが解の振る舞いにどのように影響を与えるのかを明らかにした.また,相対性理論に現れる膨張・収縮する宇宙モデルにおける波の伝播を考えると,消散構造をもつ波動方程式が現れる.本研究ではさらにこのような宇宙モデルにおいて消散構造が波の振る舞いにどのように影響を及ぼすかを明らかにした.

報告書

(7件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (62件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (24件) (うち査読あり 24件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (34件) (うち国際学会 6件、 招待講演 18件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Imam Abdulrahman Bin Faisal University(サウジアラビア)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] Imam Abdulrahman Bin Faisal University(サウジアラビア)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] TU Bergakademie Freiberg(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Energy-conserving finite difference schemes for nonlinear wave equations with dynamic boundary conditions2022

    • 著者名/発表者名
      Umeda Akihiro、Wakasugi Yuta、Yoshikawa Shuji
    • 雑誌名

      Applied Numerical Mathematics

      巻: 171 ページ: 1-22

    • DOI

      10.1016/j.apnum.2021.08.009

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] On Glassey’s conjecture for semilinear wave equations in Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker spacetime2021

    • 著者名/発表者名
      Tsutaya Kimitoshi、Wakasugi Yuta
    • 雑誌名

      Boundary Value Problems

      巻: 2021 号: 1 ページ: 1-30

    • DOI

      10.1186/s13661-021-01571-0

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Unconditional well-posedness for the energy-critical nonlinear damped wave equation2021

    • 著者名/発表者名
      Inui Takahisa、Wakasugi Yuta
    • 雑誌名

      Journal of Evolution Equations

      巻: 21 号: 4 ページ: 5171-5201

    • DOI

      10.1007/s00028-021-00744-9

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Blow up of solutions of semilinear wave equations related to nonlinear waves in de Sitter spacetime2021

    • 著者名/発表者名
      Tsutaya Kimitoshi、Wakasugi Yuta
    • 雑誌名

      Partial Differential Equations and Applications

      巻: 3 号: 1 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1007/s42985-021-00145-0

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Blow-up of solutions of semilinear wave equations in accelerated expanding Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker spacetime2021

    • 著者名/発表者名
      Tsutaya Kimitoshi、Wakasugi Yuta
    • 雑誌名

      Reviews in Mathematical Physics

      巻: 34 号: 02 ページ: 2250003-2250003

    • DOI

      10.1142/s0129055x22500039

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Classification of asymptotic profiles for the Cauchy problem of damped beam equation with two variable coefficients: Effective damping case2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshikawa Shuji、Wakasugi Yuta
    • 雑誌名

      Journal of Differential Equations

      巻: 272 ページ: 938-957

    • DOI

      10.1016/j.jde.2020.10.008

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] On heatlike lifespan of solutions of semilinear wave equations in Friedmann-Lema^itre-Robertson-Walker spacetime2021

    • 著者名/発表者名
      Tsutaya Kimitoshi、Wakasugi Yuta
    • 雑誌名

      Journal of Mathematical Analysis and Applications

      巻: 500 号: 2 ページ: 125133-125133

    • DOI

      10.1016/j.jmaa.2021.125133

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Supersolutions for parabolic equations with unbounded or degenerate diffusion coefficients and their applications to some classes of parabolic and hyperbolic equations2021

    • 著者名/発表者名
      SOBAJIMA Motohiro、WAKASUGI Yuta
    • 雑誌名

      Journal of the Mathematical Society of Japan

      巻: 73 号: 4 ページ: 1091-1128

    • DOI

      10.2969/jmsj/83928392

    • NAID

      130008106924

    • ISSN
      0025-5645, 1881-1167, 1881-2333
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lifespan of Solutions for a Weakly Coupled System of Semilinear Heat Equations2020

    • 著者名/発表者名
      FUJIWARA Kazumasa、IKEDA Masahiro、WAKASUGI Yuta
    • 雑誌名

      Tokyo Journal of Mathematics

      巻: 43 号: 1 ページ: 163-180

    • DOI

      10.3836/tjm/1502179300

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Blow up of solutions of semilinear wave equations in Friedmann-Lema^itre-Robertson-Walker spacetime2020

    • 著者名/発表者名
      Tsutaya Kimitoshi、Wakasugi Yuta
    • 雑誌名

      Journal of Mathematical Physics

      巻: 61 号: 9 ページ: 091503-091503

    • DOI

      10.1063/1.5139301

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Movement of time-delayed hot spots in Euclidean space for a degenerate initial state2020

    • 著者名/発表者名
      Sakata Shigehiro、Wakasugi Yuta
    • 雑誌名

      Discrete & Continuous Dynamical Systems - A

      巻: 40 号: 5 ページ: 2705-2738

    • DOI

      10.3934/dcds.2020147

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Remark on the Critical Exponent for the Semilinear Damped Wave Equation on the Half-Space2019

    • 著者名/発表者名
      Wakasugi Yuta
    • 雑誌名

      Trends in Mathematics

      巻: - ページ: 389-394

    • DOI

      10.1007/978-3-030-04459-6_37

    • ISBN
      9783030044589, 9783030044596
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Estimates of Lifespan and Blow-up Rates for the Wave Equation with a Time-dependent Damping and a Power-type Nonlinearity2019

    • 著者名/発表者名
      Fujiwara Kazumasa、Ikeda Masahiro、Wakasugi Yuta
    • 雑誌名

      Funkcialaj Ekvacioj

      巻: 62 号: 2 ページ: 157-189

    • DOI

      10.1619/fesi.62.157

    • NAID

      130007695611

    • ISSN
      0532-8721
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Weighted energy estimates for wave equation with space-dependent damping term for slowly decaying initial data2019

    • 著者名/発表者名
      Motohiro Sobajima, Yuta Wakasugi
    • 雑誌名

      Communications in Contemporary Mathematics

      巻: 印刷中 号: 05 ページ: 1850035-1850035

    • DOI

      10.1142/s0219199718500359

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sharp lifespan estimates of blowup solutions to semi-linear wave equations with time-dependent effective damping2019

    • 著者名/発表者名
      Ikeda Masahiro、Sobajima Motohiro、Wakasugi Yuta
    • 雑誌名

      Journal of Hyperbolic Differential Equations

      巻: 16 号: 03 ページ: 495-517

    • DOI

      10.1142/s0219891619500176

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Second order asymptotic expansion for wave equations with time- dependent dissipation in one-space dimension2019

    • 著者名/発表者名
      Yuta Wakasugi
    • 雑誌名

      Advanced Studies in Pure Mathematics

      巻: 81 ページ: 401-419

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Global well-posedness for the semilinear wave equation with time dependent damping in the overdamping case2019

    • 著者名/発表者名
      Ikeda Masahiro、Wakasugi Yuta
    • 雑誌名

      Proceedings of the American Mathematical Society

      巻: 148 号: 1 ページ: 157-172

    • DOI

      10.1090/proc/14297

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] L^p-L^q estimates for the damped wave equation and the critical exponent for the nonlinear problem with slowly decaying data2019

    • 著者名/発表者名
      Ikeda Masahiro, Inui Takahisa, Okamoto Mamoru, Wakasugi Yuta
    • 雑誌名

      Communications on Pure & Applied Analysis

      巻: 18 号: 4 ページ: 1967-2008

    • DOI

      10.3934/cpaa.2019090

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Critical exponent for the semilinear wave equations with a damping increasing in the far field2018

    • 著者名/発表者名
      Nishihara Kenji、Sobajima Motohiro、Wakasugi Yuta
    • 雑誌名

      Nonlinear Differential Equations and Applications NoDEA

      巻: 25 号: 6

    • DOI

      10.1007/s00030-018-0546-2

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Finite energy of generalized suitable weak solutions to the Navier-Stokes equations and Liouville-type theorems in two dimensional domains2018

    • 著者名/発表者名
      H. Kozono, Y. Wakasugi, Y. Terasawa
    • 雑誌名

      J. Differential Equations

      巻: 印刷中 号: 4 ページ: 1227-1247

    • DOI

      10.1016/j.jde.2018.03.027

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Asymptotic profile of solution for the Cauchy problem of beam equation with variable coefficient2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshikawa Shuji、Wakasugi Yuta
    • 雑誌名

      Applied Mathematics Letters

      巻: 76 ページ: 236-241

    • DOI

      10.1016/j.aml.2017.09.006

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Diffusion phenomena for the wave equation with space-dependent damping term growing at infinity2018

    • 著者名/発表者名
      Motohiro Sobajima, Yuta Wakasugi
    • 雑誌名

      Advances in Differential Equations

      巻: 23

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Blow-up of solutions for weakly coupled systems of complex Ginzburg-Landau equations2017

    • 著者名/発表者名
      Kazumasa Fujiwara, Masahiro Ikeda, Yuta Wakasugi
    • 雑誌名

      Electron. J. Differential Equations

      巻: 2017, No. 196

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Cauchy problem for the nonlinear damped wave equation with slowly decaying data2017

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Ikeda, Takahisa Inui, Yuta Wakasugi
    • 雑誌名

      Nonlinear Differential Equations and Applications NoDEA

      巻: 24 号: 2

    • DOI

      10.1007/s00030-017-0434-1

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Decay property of solutions to the semilinear wave equation with space-dependent damping and absorbing nonlinearity2022

    • 著者名/発表者名
      若杉勇太
    • 学会等名
      第11回室蘭非線形解析研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Decay property of solutions to the semilinear wave equation with space-dependent damping and absorbing nonlinearity2021

    • 著者名/発表者名
      若杉勇太
    • 学会等名
      第2回大同大学若手微分方程式セミナー
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Blow up of solutions of semilinear wave equations in de Sitter spacetime2021

    • 著者名/発表者名
      若杉勇太
    • 学会等名
      日本数学会2021年度秋季総合分科会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 吸収型非線形項と空間変数に依存する摩擦項をもつ波動方程式のエネルギー減衰について2021

    • 著者名/発表者名
      若杉勇太
    • 学会等名
      日本数学会2021年度秋季総合分科会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Global existence and asymptotic behavior for nonlinear damped wave equations on measure spaces2021

    • 著者名/発表者名
      若杉勇太
    • 学会等名
      香川における偏微分方程式研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Global existence and asymptotic behavior for nonlinear damped wave equations on measure spaces2021

    • 著者名/発表者名
      Yuta Wakasugi
    • 学会等名
      Recent Advances in Nonlinear Evolution Equations
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Decay property of solutions to the semilinear wave equation with space-dependent damping and absorbing nonlinearity2021

    • 著者名/発表者名
      若杉勇太
    • 学会等名
      熊本大学応用解析セミナー
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 空間変数に依存する摩擦項をもつ波動方程式の解のエネルギー減衰2021

    • 著者名/発表者名
      若杉勇太
    • 学会等名
      大阪市立大学談話会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Weighted energy estimates for solutions to the wave equation with space-dependent damping2021

    • 著者名/発表者名
      若杉勇太
    • 学会等名
      第36回松山キャンプ
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] On heatlike lifespan of solutions of semilinear wave equations in Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker spacetime2021

    • 著者名/発表者名
      若杉勇太
    • 学会等名
      日本数学会2021年度年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Asymptotic behavior of solutions to elliptic equations with unbounded coefficients of the second order in unbounded domains2021

    • 著者名/発表者名
      若杉勇太
    • 学会等名
      日本数学会2021年度年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Asymptotic properties of steady solutions to the 3D axisymmetric Navier-Stokes equations with no swirl2021

    • 著者名/発表者名
      若杉勇太
    • 学会等名
      日本数学会2021年度年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Blow-up of solutions of semilinear wave equations in Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker spacetime2020

    • 著者名/発表者名
      Yuta Wakasugi
    • 学会等名
      Webinar on Evolution Models, Critical exponent versus blow-up in evolution models
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Endpoint Strichartz estimates for the damped wave equation2020

    • 著者名/発表者名
      若杉勇太
    • 学会等名
      第35回松山キャンプ
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Lp-Lq estimates for the damped wave equation and the critical exponent for the nonlinear problem with slowly decaying data2019

    • 著者名/発表者名
      Yuta Wakasugi
    • 学会等名
      12th International ISAAC Congress
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Endpoint Strichartz estimate for the damped wave equation and its application2019

    • 著者名/発表者名
      若杉勇太
    • 学会等名
      Workshop on nonlinear PDE in Numazu
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 空間変数に依存する摩擦項をもつ波動方程式の解の漸近挙動について2019

    • 著者名/発表者名
      若杉勇太
    • 学会等名
      愛媛大学解析セミナー
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 消散型波動方程式に対するLp-Lq評価と非線形問題への応用2019

    • 著者名/発表者名
      若杉勇太
    • 学会等名
      日本数学会2019年度秋季総合分科会(特別講演)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Endpoint Strichartz estimates for the damped wave equation2019

    • 著者名/発表者名
      若杉勇太
    • 学会等名
      三重偏微分方程式研究集会~西原健二先生の古希を記念して~
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Asymptotic behavior of solutions to the wave equation with space-dependent damping and slowly decaying data2019

    • 著者名/発表者名
      若杉勇太
    • 学会等名
      京都大学NLPDEセミナー
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 空間変数に依存する摩擦項をもつ波動方程式の解の漸近挙動について2019

    • 著者名/発表者名
      若杉勇太
    • 学会等名
      広島数理解析セミナー
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Critical exponent for the semilinear wave equations with a damping increasing in the far field2019

    • 著者名/発表者名
      若杉勇太
    • 学会等名
      日本数学会2019年度年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Asymptotic properties of steady solutions to the 2D Navier-Stokes equations with finite generalized Dirichlet integral2019

    • 著者名/発表者名
      若杉勇太
    • 学会等名
      日本数学会2019年度年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 時間変数係数をもつ消散型波動方程式の解の2次漸近形について2019

    • 著者名/発表者名
      若杉勇太
    • 学会等名
      第34回松山キャンプ
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Asymptotic profiles of solutions for the Cauchy problem of damped beam equation with two variable coefficients2019

    • 著者名/発表者名
      若杉勇太
    • 学会等名
      RIMS共同研究「反応拡散方程式と非線形分散型方程式の解の挙動」
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Weighted energy estimates for wave equation with space-dependent damping term for slowly decaying initial data2018

    • 著者名/発表者名
      若杉勇太
    • 学会等名
      12th AIMS Conference on Dynamical Systems, Differential Equations and Applications
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] L^p-L^q estimates for the damped wave equation and the critical exponent for the nonlinear problem with slowly decaying data2018

    • 著者名/発表者名
      若杉勇太
    • 学会等名
      名古屋微分方程式セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Critical exponent for the semilinear wave equation with a damping term depending on time and space variables2018

    • 著者名/発表者名
      若杉勇太
    • 学会等名
      名古屋偏微分方程式研究集会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 線形消散型波動方程式の解の時間減衰評価, 可積分でない初期値を持つ非線形問題の臨界指数2018

    • 著者名/発表者名
      池田正弘,若杉勇太,戍亥隆恭,岡本葵
    • 学会等名
      日本数学会2018年度年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Asymptotic behavior of solutions to the wave equation with space-dependent damping2017

    • 著者名/発表者名
      Yuta Wakasugi
    • 学会等名
      The 42nd Sapporo Symposium on Partial Differential Equations
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Asymptotic behavior of solutions to the wave equation with space-dependent damping2017

    • 著者名/発表者名
      Yuta Wakasugi
    • 学会等名
      11th ISAAC Congress (ISAAC2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Diffusion phenomena for the wave equation with space-dependent damping term growing at infinity2017

    • 著者名/発表者名
      側島基宏,若杉勇太
    • 学会等名
      日本数学会2017年度秋季総合分科会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Weighted energy estimates for wave equation with space-dependent damping term for slowly decaying initial data2017

    • 著者名/発表者名
      側島基宏,若杉勇太
    • 学会等名
      日本数学会2017年度秋季総合分科会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] The Cauchy problem for the nonlinear damped wave equation with slowly decaying data2016

    • 著者名/発表者名
      若杉勇太
    • 学会等名
      2016年度日本数学会秋季総合分科会
    • 発表場所
      関西大学(大阪府・吹田市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] wakasugiyuta

    • URL

      https://sites.google.com/site/wakasugiyuta/home

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2023-01-30  

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