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神経科学と画像工学に同時に貢献する初期視覚モデルの研究

研究課題

研究課題/領域番号 20700279
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 生体生命情報学
研究機関電気通信大学 (2009-2011)
独立行政法人理化学研究所 (2008)

研究代表者

佐藤 俊治  電気通信大学, 大学院・情報システム学研究科, 准教授 (50333844)

研究期間 (年度) 2008 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2011年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2010年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2009年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2008年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード脳型情報処理 / 視覚情報処理 / 数理モデル / 視覚数理モデル / V1野 / MT野 / コントラスト依存性 / 受容野モデル / OpenRTM / V1単純型細胞 / netCDF / 分数階微分 / 固視微動 / 時空間受容野 / 神経節細胞 / 運動知覚 / 初期視覚野 / 両眼性細胞 / Gaussian Derivative / コントラスト / 適応的画像処理
研究概要

画像の時空間微分を理論的基盤とした視覚数理モデルを提案した.具体的には(i)両眼視差選択性をもつV1細胞受容野,(ii)速度選択性をもつV1細胞の受容野モデルを統一的に記述することに成功した.これらの結果をベースとして,(iii)速度知覚に重要な役割を担うMT細胞のモデル化と理論的解釈を行った.その結果,コントラストに依存した複雑なMT細胞の性質と知覚特性を統一的に記述・説明することに成功した.また,今後の研究の持続性を考慮し,大規模視覚数理モデルが容易に構築できるソフトウェア基盤の調査開発を行った

報告書

(6件)
  • 2011 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2010 実績報告書   自己評価報告書 ( PDF )
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (60件)

すべて 2012 2011 2010 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (17件) (うち査読あり 17件) 学会発表 (40件) 備考 (1件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Computational identitybetween digital image inpainting and filling-in process at the blind spot2012

    • 著者名/発表者名
      Shunji Satoh
    • 雑誌名

      Neural Computing and Applications

      巻: 21/4 号: 4 ページ: 613-621

    • DOI

      10.1007/s00521-011-0646-y

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Computational identity between digital image inpainting and filling-in process at the blind spot2012

    • 著者名/発表者名
      Shunji Satoh
    • 雑誌名

      Neural Computing and Applications

      巻: 21 ページ: 613-621

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simulation Platform : A Cloud-Based Online Simulation Environment2011

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Yamazaki, Hidetoshi Ikeno, Yoshihiro Okumura, Shunji Satoh, Yoshimi Kamiyama, Yutaka Hirata, Keiichiro Inagaki, Akito Ishihara, Takayuki Kannon, Shiro Usui
    • 雑誌名

      Neural Networks

      巻: 24/7 号: 7 ページ: 693-698

    • DOI

      10.1016/j.neunet.2011.06.010

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simulation Platform : A Cloud-Based Online Simulation Environment2011

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Yamazaki, Hidetoshi Ikeno, Yoshihiro Okumura, Shunji Satoh, 他6名
    • 雑誌名

      Neural Networks

      巻: 24 ページ: 693-698

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Computational identity between digital image inpainting and filling-in process atthe blind spot2011

    • 著者名/発表者名
      Shunji Satoh
    • 雑誌名

      Neural Computing and Applications. (accepted)

    • 関連する報告書
      2010 自己評価報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neural implementation of coarse-to-fine processing in V1simple neurons2010

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Sasaki, Shunji Satoh, Shiro Usui
    • 雑誌名

      Neurocomputing

      巻: 73 号: 4-6 ページ: 867-873

    • DOI

      10.1016/j.neucom.2009.10.004

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neural implementation of coarse-to-fine processing in V1 simple neurons2010

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Sasaki, Shunji Satoh, Shiro Usui
    • 雑誌名

      Neurocomputing 73

      ページ: 867-873

    • 関連する報告書
      2010 自己評価報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neural implementation of coarse-to-fine processing in V1 simple neurons2010

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Sasaki, Shunji Satoh, Shiro Usui
    • 雑誌名

      Neurocomputing

      巻: 73 ページ: 867-873

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Engineering-approach accelerates computational understanding of V1-V2 neural properties2009

    • 著者名/発表者名
      Shunji Satoh , Shiro Usui
    • 雑誌名

      Cognitive Neurodynamics 3/1

      ページ: 1-8

    • 関連する報告書
      2010 自己評価報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Engineering-approach accelerates computational understanding of V1-V2 neural properties2009

    • 著者名/発表者名
      Shunji Satoh, Shiro Usui
    • 雑誌名

      Cognitive Neurodynamics 3

      ページ: 1-8

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書 2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neural implementation of coarse-to-fine processing in V1 simple neurons2009

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Sasaki, Shunji Satoh, Shiro Usui
    • 雑誌名

      Neurocomputing 73

      ページ: 897-873

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Super resolution -another computational role of short-range horizontal connection in the primary visual cortex2009

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Sasaki, Shunji Satoh
    • 雑誌名

      Neural Networks (印刷中)

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Computational theory and applicationsof a filling-in process at the blindspot2008

    • 著者名/発表者名
      Shunji Satoh and Shiro Usui
    • 雑誌名

      Neural Networks

      巻: 21 号: 9 ページ: 1261-1271

    • DOI

      10.1016/j.neunet.2008.05.001

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Superresolution : another computationalrole of short-range horizontalconnection in the primary visualcortex2008

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Sasaki and Shunji Satoh
    • 雑誌名

      Neural Networks

      巻: 22/4 号: 4 ページ: 362-372

    • DOI

      10.1016/j.neunet.2008.12.001

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Computational theory and applications of a filling-in process at the blindspot2008

    • 著者名/発表者名
      Shunji Satoh , Shiro Usui
    • 雑誌名

      Neural Networks 21

      ページ: 1261-1271

    • 関連する報告書
      2010 自己評価報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Super resolution: another computational role of short-range horizontal connection in the primaryvisual cortex2008

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Sasaki , Shunji Satoh
    • 雑誌名

      Neural Networks 22/4

      ページ: 362-372

    • 関連する報告書
      2010 自己評価報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Computational theory and applications of a filling-in process at the blind spot2008

    • 著者名/発表者名
      Shunji Satoh, Shiro Usui
    • 雑誌名

      Neural Networks 89

      ページ: 44-54

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 運動知覚特性の画像工学的解釈と計算論モデルに関する研究2012

    • 著者名/発表者名
      外山敬介,佐藤俊治
    • 学会等名
      Vision
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      2012-01-01
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 運動知覚特性の画像工学的解釈と計算論モデルに関する研究2012

    • 著者名/発表者名
      外山敬介, 佐藤俊治
    • 学会等名
      日本視覚学会
    • 発表場所
      工学院大学
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] MT細胞特性と速度知覚特性の矛盾を計算論的に解く・協調的視覚研究の一考察2012

    • 著者名/発表者名
      佐藤俊治・占部一輝
    • 学会等名
      東北大学共同プロジェクト研究会
    • 発表場所
      東北大学
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Computational Model Resolving a Paradox between Speed Perception and Neural Property of MTArea2011

    • 著者名/発表者名
      Shunji Satoh
    • 学会等名
      JNNS, 2011
    • 発表場所
      Okinawa
    • 年月日
      2011-12-16
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Multi-GPU Acceleration of Optical Flow Computation in Visual Functional Simulation2011

    • 著者名/発表者名
      Junichi Ohmura, Akira Egashira, Shunji Satoh, Takefumi Miyoshi, Hidetsugu Irie and Tsutomu Yoshinaga
    • 学会等名
      PDAA, 2011
    • 発表場所
      Osaka
    • 年月日
      2011-12-02
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Efficient Representation by Horizontal Connection in Primary Visual Cortex2011

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Sasaki, Shunji Satoh, Shiro Usui
    • 学会等名
      ICONIP, 2010
    • 発表場所
      Sydney
    • 年月日
      2011-11-23
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Quick and easyaccess environment of modelsimulation in computational neuroscience2011

    • 著者名/発表者名
      Hidetoshi Ikeno, Tadashi Yamaaki, Yoshihiro Okumura, Shunji Satoh, Yoshimi Kamiyama, Yutaka Hirata, Keiichiro Inagaki, Akito Ishihara, Takayuki Kannon and Shiro Usui
    • 学会等名
      INCF Congress of Neuroinformatics
    • 発表場所
      Boston
    • 年月日
      2011-09-04
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] A large-scalewhole visual system model integrated by PLATO and its implementation on high performance computer2011

    • 著者名/発表者名
      Keiichiro Inagaki, Takayuki Kannon, Yoshimi Kamiyama, Shunji Satoh, Nilton Kamiji, Daiki Sone, KazukiUrabe and Shiro Usui
    • 学会等名
      INCF Congress of Neuroinformatics
    • 発表場所
      Boston
    • 年月日
      2011-09-04
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Simulation Platform : Cloud-computingmeets computational neuroscience2011

    • 著者名/発表者名
      T Yamazaki, H Ikeno, Y Okumura, S Satoh, Y Hirata, A Ishihara, K Kannon, S Usui
    • 学会等名
      CNS, 2011
    • 発表場所
      Sweden
    • 年月日
      2011-07-27
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 視覚神経系数理モデルシミュレーションのMPIによる並列化2011

    • 著者名/発表者名
      齋藤祐典,佐藤俊治,大村純一,三好健文,入江英嗣,吉永努
    • 学会等名
      ハイパフォーマンスコンピューティング研究発表会
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      2011-05-10
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 視覚神経系数理モデルシミュレーションのMPIによる並列化2011

    • 著者名/発表者名
      齋藤祐典, 佐藤俊治, 大村純一, 三好健文, 入江英嗣, 吉永努
    • 学会等名
      ハイパフォーマンスコンピューティング研究発表会
    • 発表場所
      鬼怒川観光ホテル(震災による影響で延期)
    • 年月日
      2011-03-15
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 速度知覚に関する計算論的考察と心理物理実験2011

    • 著者名/発表者名
      中畑達雄,佐藤俊治,阪口豊,佐藤好幸
    • 学会等名
      Vision
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      2011-01-19
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 速度知覚に関する計算論的考察と心理物理実験2011

    • 著者名/発表者名
      中畑達雄, 佐藤俊治, 阪口豊, 佐藤好幸
    • 学会等名
      日本視覚学会
    • 発表場所
      工学院大学
    • 年月日
      2011-01-19
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Multi-GPU Acceleration of Optical Flow Computation in Visual Functional Simulation2011

    • 著者名/発表者名
      Junichi Ohmura, Akira Egashira, Shunji Satoh, 他3名
    • 学会等名
      PDAA11
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Computational Model Eesolving a Paradox between Speed Perception and Neural Property of MT Area2011

    • 著者名/発表者名
      Shunji Satoh
    • 学会等名
      JNNS2011
    • 発表場所
      OIST
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Simulation Platform : Quick and easy access environment of model simulation in computational neuroscience2011

    • 著者名/発表者名
      Hidetoshi Ikeno, Tadashi Yamaaki, Yoshihiro Okumura, Shunji Satoh, 他6名
    • 学会等名
      INCF Congress of Neuroinformatics
    • 発表場所
      Boston
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] A large-scale whole visual system model integrated by PLATO and its implementation on high performance computer2011

    • 著者名/発表者名
      Keiichiro Inagaki, Takayuki Kannon, Yoshimi Kamiyama, Shunji Satoh, 他4名
    • 学会等名
      INCF Congress of Neuroinformatics
    • 発表場所
      Boston
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Simulation Platform : Cloud-computing meets computational neuroscience2011

    • 著者名/発表者名
      T Yamazaki, H Ikeno, Y Okumura, S Satoh, 他4名
    • 学会等名
      CNS 2011
    • 発表場所
      San Fransisco
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 画像処理マシンとして視覚を理解し応用する2011

    • 著者名/発表者名
      佐藤俊治
    • 学会等名
      豊田中央研究所招待講演
    • 発表場所
      豊田中央研究所
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 速度知覚に関する計算論的考察と心理物理実験2011

    • 著者名/発表者名
      中畑達雄, 佐藤俊治, 阪口豊, 佐藤好幸
    • 学会等名
      視覚学会全国大会
    • 関連する報告書
      2010 自己評価報告書
  • [学会発表] Brain science for image engineering and Engineers' view for vision science2010

    • 著者名/発表者名
      Shunji Satoh
    • 学会等名
      ICONIP2010
    • 発表場所
      シドニー・オーストラリア(招待講演)
    • 年月日
      2010-11-25
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Efficient Representation by Horizontal Connection in Primary Visual Cortex2010

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Sasaki, Shunji Satoh
    • 学会等名
      ICONIP2010
    • 発表場所
      シドニー・オーストラリア
    • 年月日
      2010-11-23
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Kalmanfilter model can explain the temporalreceptive field of motion selective V1neurons2010

    • 著者名/発表者名
      Shunji Satoh, Yutaka Sakaguchi, Hiroaki Sasaki, Shiro Usui
    • 学会等名
      Neuroscience Research
    • 発表場所
      Kobe
    • 年月日
      2010-09-04
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Simulation Platform : Model simulationon the cloud2010

    • 著者名/発表者名
      Shiro Usui, Tadashi Yamazaki, Hidetoshi Ikeno, Okumura Yoshihiro, Shunji Satoh, Kamiyama Yoshimi, Hirata Yutaka, Inagaki Keiichiro, Ishihara Akito, Kannon Takayuki, Kamiji Nilton, Akazawa Fumihiko
    • 学会等名
      Neuroinformatics
    • 発表場所
      Kobe
    • 年月日
      2010-08-30
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Environment for an integrative modelsimulation2010

    • 著者名/発表者名
      Keiichiro Inagaki, Takayuki Kannon, Yoshimi Kamiyama, Shunji Satoh, Nilton Kamiji, Yutaka Hirata, Akito Ishihara, Hayaru Shouno, Shiro Usui
    • 学会等名
      PLATO, Neuroinformatics
    • 発表場所
      Kobe
    • 年月日
      2010-08-30
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 神経生理学的・工学的制約を考慮した視覚計算論研究2010

    • 著者名/発表者名
      佐藤俊治
    • 学会等名
      ニューロ・リハ・ロボ研究会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2010-08-03
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Simulation Platform : Model simulation on the cloud2010

    • 著者名/発表者名
      Shiro Usui, Tadashi Yamazaki, Hidetoshi Ikeno, Okumura Yoshihiro, Shunji Satoh, Kamiyama Yoshimi, Hirata Yutaka, Inagaki Keiichiro, Ishihara Akito, Kannon Takayuki, Kamiji Nilton, Akazawa Fumihiko
    • 学会等名
      Neuroinformatics 2010
    • 発表場所
      神戸コンベンションセンター
    • 年月日
      2010-08-01
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] V1野の非線形な応答を説明するエッジ検出モデル2010

    • 著者名/発表者名
      佐々木博昭, 佐藤俊治、臼井支朗
    • 学会等名
      システム制御情報学会
    • 発表場所
      京都リサーチパーク
    • 年月日
      2010-05-19
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] V1野細胞の受容野と視差選択性細胞に関する計算論的考察2010

    • 著者名/発表者名
      佐藤俊治, 阪口豊, 臼井支朗
    • 学会等名
      電気通信学会NC研究会
    • 発表場所
      玉川大学
    • 年月日
      2010-03-09
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] V1野細胞の受容野と視差選択性細胞に関する計算論的考察2010

    • 著者名/発表者名
      佐藤俊治, 阪口豊, 臼井支朗
    • 学会等名
      ニューロコンピューティング研究会
    • 関連する報告書
      2010 自己評価報告書
  • [学会発表] Brain science for image engineering and Engineers' view forvision science2010

    • 著者名/発表者名
      Shunji Satoh
    • 学会等名
      ICONIP2010
    • 発表場所
      招待講演
    • 関連する報告書
      2010 自己評価報告書
  • [学会発表] Kalman filter model can explain the temporal receptive field of motion selective V1 neurons2010

    • 著者名/発表者名
      Shunji Satoh, Yutaka Sakaguchi, Hiroaki Sasaki, Shiro Usui
    • 学会等名
      Neuro2010
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書 2010 自己評価報告書
  • [学会発表] A Next Generation Modeling Environment PLATO2009

    • 著者名/発表者名
      Shiro Usui, Keiichiro Inagaki, Takayuki Kannon, Yoshimi Kamiyama, Shunji Satoh, Nilton L. Kamiji, Yutaka Hirata, Akito Ishihara, and Hayaru Shouno
    • 学会等名
      ICONIP, 2009
    • 発表場所
      Thailand
    • 年月日
      2009-12-01
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 一般化 Gaussian Derivative によるV1受容野のモデル2009

    • 著者名/発表者名
      佐藤俊治, 阪口豊, 臼井支朗
    • 学会等名
      日本神経回路学会第19回全国大会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2009-09-25
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 分数階微分ガウス関数によるV1単純型細胞の時空間受容野モデル2009

    • 著者名/発表者名
      佐藤俊治, 臼井支朗
    • 学会等名
      電子情報通信学会ニューロコンピューティング研究会
    • 発表場所
      玉川大学
    • 年月日
      2009-03-12
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 脳の大規模数理モデル構築共有プラットフォーム2009

    • 著者名/発表者名
      観音隆幸, 槙村浩司, Kamiji Nilton Liuji, 佐藤俊治, 臼井支朗
    • 学会等名
      電子情報通信学会ニューロコンピューティング研究会
    • 発表場所
      玉川大学
    • 年月日
      2009-03-11
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 一般化Gaussian Derivative によるV1受容野のモデル~両眼視差・運動方向選択性受容野モデルとその工学的利点~2009

    • 著者名/発表者名
      佐藤俊治、臼井支朗、阪口豊
    • 学会等名
      日本神経回路学会全国大会
    • 関連する報告書
      2010 自己評価報告書
  • [学会発表] A Next Generation Modeling Environment PLATO: Platform for Collaborative Brain System Modeling2009

    • 著者名/発表者名
      Shiro Usui, Keiichiro Inagaki, Takayuki Kannon, Yoshimi Kamiyama, Shunji Satoh, Nilton L.Kamiji, Yutaka Hirata, Akito Ishihara, Hayaru Shouno
    • 学会等名
      ICONIP2009
    • 関連する報告書
      2010 自己評価報告書
  • [学会発表] 特徴抽出問題の解として導出されるV1細胞受容野のモデル2008

    • 著者名/発表者名
      佐藤俊治, 臼井支朗
    • 学会等名
      神経回路学会第十八回全国大会
    • 発表場所
      筑波大学
    • 年月日
      2008-09-25
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] V1細胞受容野の時空間特性を説明する数理モデル2008

    • 著者名/発表者名
      佐々木博昭, 佐藤俊治, 臼井支朗
    • 学会等名
      神経回路学会第十八回全国大会
    • 発表場所
      筑波大学
    • 年月日
      2008-09-25
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考] (構築中)

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [産業財産権] 画像処理装置,画像処理方法,ならびに,プログラム2009

    • 発明者名
      佐藤俊治,臼井支朗
    • 権利者名
      理化学研究所
    • 産業財産権番号
      2008-086210
    • 出願年月日
      2009-10-15
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [産業財産権] 画像処理装置、画像処理方法、ならびに、プログラム2008

    • 発明者名
      佐藤俊治, 臼井支朗
    • 権利者名
      理化学研究所
    • 産業財産権番号
      2008-086210
    • 出願年月日
      2008-03-28
    • 取得年月日
      2009-10-15
    • 関連する報告書
      2010 自己評価報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2016-04-21  

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