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逐次周辺尤度オンライン変化検出:粒子フィルタ的接近

研究課題

研究課題/領域番号 17560352
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 通信・ネットワーク工学
研究機関早稲田大学

研究代表者

松本 隆  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (80063767)

研究分担者 村田 昇  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (60242038)
研究期間 (年度) 2005 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
2,980千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 180千円)
2007年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2006年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2005年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
キーワードオンライン変化検出 / Bayes的アプローチ / 逐次モンテカルロ / 非線形特徴抽出 / 周辺情報量最小化 / 逐次周辺尤度 / 変化検出 / 粒子フィルタ
研究概要

1.オンライン変化検出とは,観測値の背後に潜むシステムの突発的な変化をオンラインで検出する問題である。観測値の背後にあるシステムが明示的に与えられていない場合もがあるばかりでなく、システムに非線形性が潜んでいることもある.このような未知非線形システムに対する変化検出手法を二つ提案した.両者ともオンラインベイズ的枠組みに基づいており,ひとつは「逐次周辺尤度」を情報基準とするものであり、二つ目は「隠れ変数」の逐次的な算出によるものである.実装には逐次モンテカルロ法を用いた.提案手法の有効性を評価するために幾つかの数値実験を実施した.
2.video自然画像から顔をオンラインで検出するアルゴリズム構築を試みた。各時刻のViola-Jones静的スコアをもとに、次ステップの顔領域をBayes的枠組みからオンラインで予測・検出しようとするものである。逐次Monte Carloにより実装した。逐次周辺尤度をチェックし、その値が激変する場合、何らかの変化が起きたとみなし、先験分布を再設定するアルゴリズムである。実データでその有効性を確認した。
3.時系列や画像などを単純な基底の線形和によって表現する手法としてeigenfaceやsparse codingがある。対象とするデータの特徴を基底の係数によって捉えることができるため、認識や判別などにも利用されているが、線形和という制限された表現のため、時系列の不連続な変化、あるいは画像の変形には十分に対応できない場合も多い。そこで基底の組み合わせ方に非線形変換を導入し、中間表現の周辺情報量を最小化するという規準によって、より柔軟な表現を獲得する方法を試みた。顔画像を用いた数値実験では線形手法では得られない表現を獲得でき、その有効性が確認された。

報告書

(4件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (56件)

すべて 2008 2007 2006 2005 その他

すべて 雑誌論文 (49件) (うち査読あり 21件) 学会発表 (3件) 図書 (3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 自然逐次事前分布によるオンラインベイズ学習2008

    • 著者名/発表者名
      中田 洋平, 若原 牧生, 松本 隆
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌 A J91-A(2)

      ページ: 243-259

    • NAID

      110007384604

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] GibbsBoost 顔検出と映像監視業務への応用2008

    • 著者名/発表者名
      松井 淳, 後藤 祐, 木村 彰夫, 中田 洋平, 松本 隆, クリッピングデルサイモン, 藤井 真人, 八木 伸行
    • 雑誌名

      映像情報メディア学会誌 62(3)

      ページ: 408-413

    • NAID

      110006855160

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ベイズ的手法による動画像顔検出の高速化と高精度化2008

    • 著者名/発表者名
      松井 淳, サイモン クリピングデル, 八木 伸行, 松本 隆
    • 雑誌名

      電子情報通信学会2008年総合大会論文集 D-12-26

      ページ: 157-157

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Natural Sequential Prior for On-Line Bayesian Learning2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Nakada, M. Wakahara, T. Matsumoto
    • 雑誌名

      IEICE Transactions A J91-A(2)

      ページ: 243-259

    • NAID

      110007384604

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A Gibbs Boost Face Detector and its Application to Facial Occlusion Spotting2008

    • 著者名/発表者名
      A. Matsui, Y. Goto, A. Kimura, Y. Nakada, T. Matsumoto, S. Clippingdale, M. Fujii, N. Yagi
    • 雑誌名

      ITE Transactions 62(3)

      ページ: 408-413

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Bayesian Approaches for Fast and Accurate Face Detection in Video2008

    • 著者名/発表者名
      A. Matsui, S. Clippingdale, N. Yagi, T. Matsumoto
    • 雑誌名

      IEICE Trand. Of General Conference D-12-26

      ページ: 157-157

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文]2008

    • 著者名/発表者名
      中田 洋平, 若原 牧生、松本 隆
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌A Vol.J91-ANo.2

      ページ: 243-259

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 12008

    • 著者名/発表者名
      松井 淳, 中田 洋平, 松本 隆, 他
    • 雑誌名

      Vol.62,No.3

      ページ: 408-413

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 12008

    • 著者名/発表者名
      松井 淳, サイモン クリピングデル, 八木 伸行, 松本 隆
    • 雑誌名

      D-12-26

      ページ: 157-157

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bayesian Online Classification using Rao-BlackWellised SMC and its Application2007

    • 著者名/発表者名
      T.Kudo, Y.Nakada, T.Matsumoto
    • 雑誌名

      4th IASTED Int'l Conference on Signal Processing, Pattern Recognition, and Applications

      ページ: 222-227

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Online Bayesian Modeling and Prediction of Nonlinear Systems:Sequential Monte Carlo Approach2007

    • 著者名/発表者名
      T.Matsumoto
    • 雑誌名

      Method of Information in Medicine 46

      ページ: 96-101

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Adaptation and Change Detection with a Sequential Monte Carlo Scheme2007

    • 著者名/発表者名
      T.Matsumoto, K.Yosui
    • 雑誌名

      IEEE Trans. on Systems, Man and Cybernetics 37(3)

      ページ: 592-606

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pruned Resampling:Probabilistic Model Selection Schemes for Sequential Face Recognition2007

    • 著者名/発表者名
      A.Matsui, S.Clippingdale, T.Matsumoto
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Information and Systems E90-D(8)

      ページ: 1151-1159

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tutorial Series on Brain-Inspired Computing,Part 6:Geometrical Structure of Boosting Algorithm2007

    • 著者名/発表者名
      T.Kanamori, T.Takenouchi, N.Murata
    • 雑誌名

      New Generation Computing 25(1)

      ページ: 117-141

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A modified EM Algorithm for mixture models based on Bregman divergence2007

    • 著者名/発表者名
      Yu Fujimoto, Noboru Murata
    • 雑誌名

      Annals of the Institute of Statistical Mathematics 59(1)

      ページ: 3-25

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Robust Loss Functions for Boosting2007

    • 著者名/発表者名
      T.Kanamori, T.Takenouchi, S.Eguchi, N.Murata
    • 雑誌名

      Neural Computation 19(8)

      ページ: 2183-2244

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bayesian Online Classification using Rao-Black Wellised SMC and its Application2007

    • 著者名/発表者名
      T. Kudo, Y. Nakada, T. Matsumoto
    • 雑誌名

      4th IASTED Int'l Conference on Signal Processing, Pattern Recognition & Applications

      ページ: 222-227

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Online Bayesian Modeling and Prediction of Nonlinear Systems : Sequential Monte Carlo Approach2007

    • 著者名/発表者名
      T. Matsumoto
    • 雑誌名

      Method of Information in Medicine 46

      ページ: 96-101

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Adaptation and Change Detection with a Sequential Monte Carlo Scheme2007

    • 著者名/発表者名
      T. Matsumoto, K. Yosui
    • 雑誌名

      IEEE Trans. On Systems, Man and Cybernetics 37(3)

      ページ: 592-606

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Pruned Resampling : probabilistic Model Selection Schemes for Sequential Face Recognition2007

    • 著者名/発表者名
      A. Matsui, S. Clippingdale, T. Matsumotd
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Information and Systems E90-D(8)

      ページ: 1151-1159

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Tutorial Series on Brain-Inspired Computing, Part 6 : Geometrical Structure Of Boosting Algorithm2007

    • 著者名/発表者名
      T. Kanamori, T. Takenouchi, N. Murata
    • 雑誌名

      New Generation Computing 25(1)

      ページ: 117-141

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Robust Loss Functions for Boosting2007

    • 著者名/発表者名
      T. Kanamori, T. Takenouchi, S. Eguchi, N. Murata
    • 雑誌名

      Neural Computation 19(8)

      ページ: 2183-2244

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Pruned Resampling: Probabilistic Model Selection Schemes for Sequential Face Recognition2007

    • 著者名/発表者名
      A.Matsui, S.Clippingdale, T.Matsumoto
    • 雑誌名

      E90-D(8)

      ページ: 1151-1159

    • NAID

      110007538639

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 12007

    • 著者名/発表者名
      T.Kanamori, T.Takenouchi, S.Esuchi, N.Murata
    • 雑誌名

      19(8)

      ページ: 2183-2244

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Adaptation and Change Detection with a Sequential Monte Carlo Scheme2007

    • 著者名/発表者名
      T.Matsumoto, K.Yosui
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Systems, Man and Cybernetics in press

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Online Bayesian Modeling and Prediction of Nonlinear Systems : Sequential Monte Carlo Approach2007

    • 著者名/発表者名
      T.Matsumoto
    • 雑誌名

      Methods of Information in Medicine 46

      ページ: 96-101

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Bayesian Online Classification using Rao-BlackWellised SMC and Its Application2007

    • 著者名/発表者名
      T.Kubo, Y.Nakada, T.Matsumoto
    • 雑誌名

      Proc.4th IASTED International Conference on Signal Processing, Pattern Recognition, and Applications

      ページ: 222-227

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] A Bayesian Change Detection for Unknown Nonlinear Systems:On-line Sequential Monte Carlo Approach2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Nakada, T.Matsumoto
    • 雑誌名

      SCIS & ISIS

      ページ: 1872-1877

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] EM法を用いた逐次更新型ブースティング2006

    • 著者名/発表者名
      西野 亮太郎、村田 昇
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告, NC 106(102)

      ページ: 25-30

    • NAID

      110004751566

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 時間依存型隠れマルコフモデルを用いた睡眠段階の判別2006

    • 著者名/発表者名
      吉村 昌子、村田 昇
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告, NC 106(101)

      ページ: 7-12

    • NAID

      110004751550

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Bayesian Change Detection for Unknown Nonlinear Systems : On-line Sequential Monte Carlo Approach2006

    • 著者名/発表者名
      Y. Nakada, T. Matsumoto
    • 雑誌名

      SCIS & ISIS

      ページ: 1872-1877

    • NAID

      130004672451

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] On-line boosting method based on EM Algorithm2006

    • 著者名/発表者名
      R, Nishino, N. Murata
    • 雑誌名

      IEICE technical report. NC 106(102)

      ページ: 25-30

    • NAID

      110004751566

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Predicting sleep stages based on Time-dependent hidden Markov model2006

    • 著者名/発表者名
      M. Yoshimura, N. Murata
    • 雑誌名

      IEICE technical report. NC 106(102)

      ページ: 7-12

    • NAID

      110004751550

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A Bayesian Change Detection for Unknown Nonlinear Systems : On-line Sequential Monte Carlo Approach2006

    • 著者名/発表者名
      Yohei Nakada, Takeshi Matsumoto
    • 雑誌名

      SCIS & ISIS 2006

      ページ: 1872-1877

    • NAID

      130004672451

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Tutorial Series on Brain-Inspired Computing, Part6 : Geometrical Structure of Boosting Algorithm.2006

    • 著者名/発表者名
      Takafumi Kanamori, Takashi Takenouchi, Noboru Murata
    • 雑誌名

      New Generation Computing 25(1)

      ページ: 117-141

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] EM法を用いた逐次更新型ブースティング2006

    • 著者名/発表者名
      西野 亮太郎, 村田 昇
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告 106(102)

      ページ: 25-30

    • NAID

      110004751566

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 時間依存型隠れマルコフモデルを用いた睡眠段階の判別2006

    • 著者名/発表者名
      吉村 昌子, 村田 昇
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告 106(101)

      ページ: 7-12

    • NAID

      110004751550

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Marginal Likelihood Change Detection:Particle Filter Approach2005

    • 著者名/発表者名
      T.Matsumoto
    • 雑誌名

      AIP Conference Proceeding 803(1)

      ページ: 129-136

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An On-line Change Detection Scheme for Nonlinear Time Series Data from,Unknown Dynamical Systems:A Bayesian Approach Using Sequential Monte Carlo2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Nakada, T.Matsumoto
    • 雑誌名

      MLSP2005

      ページ: 323-328

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] On-line Bayesian change detection scheme for unknown nonlinear systems via Sequential Monte Carlo2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Nakada, T.Matsumoto
    • 雑誌名

      Int'l Joint Conference on Neural Networks 4

      ページ: 2207-2212

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Marginal Likekihood Change Detection : Particle Filter Approach2005

    • 著者名/発表者名
      T. Matsumoto
    • 雑誌名

      AIP Conference Proceeding 803(1)

      ページ: 129-136

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] An On-line Change Detection Scheme for Nonlinear Time Series Data from Unknown Dynamical Systems : A Bayesian Approach Using Sequential Monte Carlo2005

    • 著者名/発表者名
      Y. Nakada, T. Matsumoto
    • 雑誌名

      MLSP 2005

      ページ: 323-328

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] On-line Bayesian change detection scheme for unknown nonlinear systems via Sequential Monte Carlo2005

    • 著者名/発表者名
      Y. Nakada, T. Matsumoto
    • 雑誌名

      Int'l Joint Conference on Nerural Networks 4

      ページ: 2207-2212

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Marginal Likelihood Change Detection : Particle Filter Approach2005

    • 著者名/発表者名
      T.Matsumoto
    • 雑誌名

      International Workshop on Bayesian Inference and Maximum Entropy for Science and Engineering, AIP Conference Proceedings Vol.803, Issue 1

      ページ: 129-136

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Online Bayesian Modeling and Prediction of Nonlinear Systems Sequential Monte Carlo Approach2005

    • 著者名/発表者名
      T.Matsumoto
    • 雑誌名

      5th International Workshop on Biological Interpretation

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Unknown Dynamical Systems A Bayesian Approach Using Sequential Monte Carlo2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Nakada, T.Matsumoto
    • 雑誌名

      IEEE International Workshop on Machine Learning for Signal Processing, Mystic, Connecticut

      ページ: 323-328

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] On-line Bayesian change detection scheme for unknown nonlinear systems via sequential Monte Carlo2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Nakada, T.Matsumoto
    • 雑誌名

      International Joint Conference on Neural Networks 2005, Montreal

      ページ: 2207-2212

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 逐次周辺尤度変化検出アルゴリズム-Sequential Monte Carlo的アプローチ-2005

    • 著者名/発表者名
      松本隆
    • 雑誌名

      電子情報通信学会,ニューロコンピューティング研究会 Vol.104, No.759

      ページ: 95-100

    • NAID

      110003234171

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Information Geometry of Bregman divergence and its application to learning algorithms2005

    • 著者名/発表者名
      Noboru Murata
    • 雑誌名

      2nd International Symposium on Information Geometry and its Applications

      ページ: 12-16

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [学会発表] Information Geometry of Bregman Divergence and its Application to Learning Algorithms2005

    • 著者名/発表者名
      N.Murata
    • 学会等名
      2nd Int'l Symposium on Information Geometry and its Applications
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      2005-12-16
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Online Bayesian Modeling and Prediction of Nonliner Systems:Sequential Monte Carlo Approach2005

    • 著者名/発表者名
      T.Matsumoto
    • 学会等名
      5th Int'l Workshop on Biosignal Interpretation
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      2005-09-08
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Online Bayesian Modeling and Prediction of Nonliner Systems : Sequential Monte Carlo Approach2005

    • 著者名/発表者名
      T. Matsumoto
    • 学会等名
      5th Int'l Workshop on Biosignal Interpretation
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      2005-09-05
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [図書] 複雑系叢書 巻1.複雑系の構造と予側2006

    • 著者名/発表者名
      時田、太田、輪湖、安部、中村、松本、宮野、生駒
    • 総ページ数
      214
    • 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
      2007 研究成果報告書概要
  • [図書] Learing and Prediction of Complex Systems In Series on Complex Systems2006

    • 著者名/発表者名
      T. Matsumoto, et. al.
    • 総ページ数
      214
    • 出版者
      Kyoritsu Shuppan
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [図書] 複雑系叢書(全7巻)1.複雑系の構造と予測2006

    • 著者名/発表者名
      時田, 太田, 輪湖, 安部, 中村, 松本, 宮の, 生駒
    • 総ページ数
      202
    • 出版者
      共立出版
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [備考] 「研究成果報告書概要(和文)」より

    • URL

      http://www.matsumoto.elec.waseda.ac.jp/publication/index.html

    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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