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云环境下优化科学工作流执行性能的两阶段数据放置与任务调度策略 被引量:65
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作者 刘少伟 孔令梅 +3 位作者 任开军 宋君强 邓科峰 冷洪泽 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第11期2121-2130,共10页
云环境中跨数据中心科学工作流的高效执行通常面临数据交互量大的问题.文中给出基于相关度的两阶段高效数据放置策略和任务调度策略:即在工作流建立阶段根据数据依赖关系图把关系紧密型数据集尽可能放置到同一数据中心;而后任务调度策... 云环境中跨数据中心科学工作流的高效执行通常面临数据交互量大的问题.文中给出基于相关度的两阶段高效数据放置策略和任务调度策略:即在工作流建立阶段根据数据依赖关系图把关系紧密型数据集尽可能放置到同一数据中心;而后任务调度策略在运行阶段将任务调度到数据依赖最大的数据中心执行,并将新产生数据集放置到相关度最高的数据中心.实验表明,该策略能有效减少跨数据中心科学工作流执行时的数据传输量,从而能有效提升科学工作流的执行效率,并能减少资源的租赁费用. 展开更多
关键词 云计算 科学工作流 数据放置 数据相关 任务调度
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云计算环境任务调度方法研究综述 被引量:24
2
作者 田倬璟 黄震春 张益农 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2021年第2期1-11,共11页
随着应用程序计算需求的快速增长,异构计算资源不断地增多,任务调度成为云计算领域中重要的研究问题。任务调度负责将用户任务匹配给合适的虚拟计算资源,算法的优劣将直接影响响应时间、最大完工时间、能耗、成本、资源利用率等一系列... 随着应用程序计算需求的快速增长,异构计算资源不断地增多,任务调度成为云计算领域中重要的研究问题。任务调度负责将用户任务匹配给合适的虚拟计算资源,算法的优劣将直接影响响应时间、最大完工时间、能耗、成本、资源利用率等一系列与用户和云服务供应商经济利益密切相关的性能指标大小。针对独立任务和科学工作流这两类云环境主流任务,结合不同云环境特征对任务调度算法研究进展进行综述和讨论。回顾梳理已有的任务调度类型、调度机制及其优缺点;归纳单云环境和混合云、多云及联盟云等跨云环境下任务调度特征,并对部分相关典型文献的使用方法、优化目标、优缺点等方面进行阐述,在此基础上讨论各个环境下任务调度研究现状;进一步对各类环境下文献使用的调度优化方法进行梳理,明确其使用范围;总结并指出需要对计算数据密集型应用在跨云环境下的任务调度研究进行重点关注。 展开更多
关键词 云计算 任务调度 单云 跨云 独立任务 科学工作流
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基于中药质量树的中药饮片全程质量控制和管理系统的开发 被引量:19
3
作者 余文康 董玲 +3 位作者 裴文轩 孙志蓉 戴俊东 王耘 《中国中药杂志》 CAS CSCD 北大核心 2017年第23期4488-4493,共6页
中药饮片全程质量控制和管理是一个系统工程,全程涉及基地环境、种子种苗、采收加工等多个环节,因此准确识别中药生产过程可能诱发质量风险的因素,及其合理的质量控制措施非常重要。目前,质量风险理念主要集中在管理、法规等方面。尚无... 中药饮片全程质量控制和管理是一个系统工程,全程涉及基地环境、种子种苗、采收加工等多个环节,因此准确识别中药生产过程可能诱发质量风险的因素,及其合理的质量控制措施非常重要。目前,质量风险理念主要集中在管理、法规等方面。尚无针对中药饮片质量过程中各环节可能出现风险的综合分析及其切实的质量控制方案的分析总结。该文提出一种基于中药质量树的中药饮片全程质量控制和管理系统。该系统将中药质量树这种过程分析方法与质量风险管理有效结合,在实现中药全程质量过程控制的同时可帮助管理者实时决策。中药饮片全程质量控制和管理工作流系统通过提供个性化web界面。可实现面向用户的信息反馈,方便用户进行中药质量预测、风险评估和调控。在实施应用过程中,中药饮片全程质量控制和管理系统将基地环境、栽培和饮片加工各环节质量相关因素标识出来,可依据企业自身的生产条件扩展、修改现有的科学工作流,提供给不同的企业自己专属的质量体系,做到个性化服务。作为一种全新的质量管理模式,该文可为提升中药生产质量,实现质量标准化提供参考。 展开更多
关键词 全程质量控制 科学工作流 系统开发
原文传递
一种基于DNA双螺旋结构的数据起源模型 被引量:18
4
作者 陈颖 《现代图书情报技术》 CSSCI 北大核心 2008年第10期11-15,共5页
介绍数据起源的概念,说明数据起源和科学工作流之间的关系,并对几种现有的数据起源模型进行简要的分析和比较。在此基础上,借鉴生物信息学知识,提出一种基于DNA双螺旋结构的数据起源模型。
关键词 DNA双螺旋结构 数据起源 起源模型 科学工作流
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集成对象代理数据库的科学工作流服务框架中的数据跟踪 被引量:17
5
作者 王黎维 黄泽谦 +1 位作者 罗敏 彭智勇 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第5期721-732,共12页
文中提出了一个集成数据库的科学工作流服务框架,它采用对象代理模型描述一系列科学任务的执行过程,使得工作流管理操作以类似于传统数据库管理操作的方式来完成.同时,基于对象代理数据库中的双向指针机制,文中提出了一种新的数据跟踪方... 文中提出了一个集成数据库的科学工作流服务框架,它采用对象代理模型描述一系列科学任务的执行过程,使得工作流管理操作以类似于传统数据库管理操作的方式来完成.同时,基于对象代理数据库中的双向指针机制,文中提出了一种新的数据跟踪方法,该方法能提供比注释或反向方法更高的性能,不仅节省了大量的存储空间,而且减少了额外的计算代价,为了进一步提高数据跟踪的高效性,文中也提出了一种部分物化中间数据模式,实验显示它具有较好的系统性能. 展开更多
关键词 科学工作流 WEB服务 对象代理模型 数据跟踪
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混合云环境下面向时延优化的科学工作流数据布局策略 被引量:10
6
作者 林兵 项滔 +1 位作者 陈国龙 陈星 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期909-919,共11页
如何结合公有云和私有云各自的优势,对包含隐私数据的科学工作流数据进行合理布局,优化大规模数据的传输时延,是混合云环境下科学工作流面临的重大挑战。考虑混合云环境下数据布局特点,结合科学工作流数据间的依赖关系,提出一种基于遗... 如何结合公有云和私有云各自的优势,对包含隐私数据的科学工作流数据进行合理布局,优化大规模数据的传输时延,是混合云环境下科学工作流面临的重大挑战。考虑混合云环境下数据布局特点,结合科学工作流数据间的依赖关系,提出一种基于遗传算法算子的自适应离散粒子群优化算法,优化数据传输时延。该方法考虑了云数据中心间的带宽、私有云数据中心个数和容量等因素对传输时延的影响;通过引入遗传算法的交叉算子和变异算子,避免了粒子群优化算法的过早收敛,提高了种群进化的多样性,有效地压缩了数据传输时延。通过实验证明了所提算法的有效性。 展开更多
关键词 混合云 科学工作流 数据布局 时延优化
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基于科学工作流的铁路行车安全评价系统研究 被引量:10
7
作者 杜彦华 吴秀丽 +1 位作者 钱程 刘春煌 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期76-82,共7页
针对铁路运输中列车安全评价的实际需求,依据科学工作流理论,提出一种基于开源软件Kepler的评价系统,从而有效实现行车安全预警并提供辅助决策依据。该系统主要通过扩展Kepler构建:一方面,实现多源监测数据的自动收集和共享融合;另一方... 针对铁路运输中列车安全评价的实际需求,依据科学工作流理论,提出一种基于开源软件Kepler的评价系统,从而有效实现行车安全预警并提供辅助决策依据。该系统主要通过扩展Kepler构建:一方面,实现多源监测数据的自动收集和共享融合;另一方面,增加Kepler的流程管控能力和个性化Web界面。在此基础上,针对列车运行特点,建立模糊综合评价的Kepler流程,对状态不良列车进行跟踪和综合评价,将数据和计算过程灵活组合成一套可配置的、自动化的科学计算流程。以部分现实数据为例,使系统的有效性得到验证。本系统不但能够有效解决行车安全评价问题,而且适用面广,也可应用于其他领域的评价问题。 展开更多
关键词 铁路运输 安全评价 科学工作流 模糊综合评价 KEPLER
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混合云中面向数据中心的工作流数据布局方法 被引量:9
8
作者 李学俊 吴洋 +3 位作者 刘晓 程慧敏 朱二周 杨耘 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第7期1861-1875,共15页
科学工作流是一种复杂的数据密集型应用程序.如何在混合云环境中对数据进行有效布局,是科学工作流所面临的重要问题,尤其是混合云的安全性要求给科学云工作流数据布局研究带来了新的挑战.传统数据布局方法大多采用基于负载均衡的划分模... 科学工作流是一种复杂的数据密集型应用程序.如何在混合云环境中对数据进行有效布局,是科学工作流所面临的重要问题,尤其是混合云的安全性要求给科学云工作流数据布局研究带来了新的挑战.传统数据布局方法大多采用基于负载均衡的划分模型布局数据集,该方法可以获得很好的负载平衡布局,然而传输时间并非最优.针对传统数据布局方法的不足,并结合混合云中数据布局的特点,首先设计一种基于数据依赖破坏度的矩阵划分模型,生成对数据依赖度破坏最小的划分;然后提出一种面向数据中心的数据布局方法,该方法依据划分模型将依赖度高的数据集尽量放在同一数据中心,从而减少数据集跨数据中心的传输时间.实验结果表明,该方法能够有效地缩短科学工作流运行时跨数据中心的数据传输时间. 展开更多
关键词 科学工作流 云计算 混合云 数据布局 传输时间
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云环境中基于分解的多目标工作流调度算法 被引量:9
9
作者 李克武 张功萱 朱昭萌 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2016年第8期1588-1594,共7页
云服务提供商在给用户提供海量虚拟资源的同时,也面临着一个现实的问题,即怎样调度这些资源,以最小的代价(完工时间、执行费用、资源利用率等)完成工作流的执行。针对IaaS环境下的工作流调度问题,以完工时间和执行费用作为目标,提出了... 云服务提供商在给用户提供海量虚拟资源的同时,也面临着一个现实的问题,即怎样调度这些资源,以最小的代价(完工时间、执行费用、资源利用率等)完成工作流的执行。针对IaaS环境下的工作流调度问题,以完工时间和执行费用作为目标,提出了一种基于分解的多目标工作流调度算法。该算法结合了基于列表的启发式算法和多目标进化算法的选择过程,采用一种分解方法,将多目标优化问题分解为一组单目标优化子问题,然后同时求解这些单目标子问题,使得调度过程更为简单有效。算法利用天马项目发布的现实世界中的工作流进行实验,结果表明,和MOHEFT算法以及NSGA-II*算法相比较,所提出的算法能得到更优的Pareto解集,同时具有更低的时间复杂度。 展开更多
关键词 云计算 科学工作流 调度算法 多目标优化
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云计算环境下科学工作流两阶段任务调度策略 被引量:8
10
作者 闫歌 于炯 杨兴耀 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2013年第4期1006-1009,1014,共5页
经过对云环境下科学工作流现有的任务调度策略进行分析研究,针对异态最早结束时间(HEFT)算法及其改进算法SHEFT在任务执行过程中出现的资源闲置现象,结合云计算的特点,在SHEFT算法的基础上提出了一种两阶段任务调度策略。该策略在完成... 经过对云环境下科学工作流现有的任务调度策略进行分析研究,针对异态最早结束时间(HEFT)算法及其改进算法SHEFT在任务执行过程中出现的资源闲置现象,结合云计算的特点,在SHEFT算法的基础上提出了一种两阶段任务调度策略。该策略在完成时间最少的情况下能够对资源的闲置时间进行尽可能的利用。经过对该算法进行实验和性能分析,表明该策略在完成时间和资源利用方面都有很大改进。 展开更多
关键词 云计算 科学工作流 异态最早结束时间算法 SHEFT算法 资源分配 任务调度
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面向科学过程的工作流技术研究现状与趋势 被引量:7
11
作者 肖飞 张为华 王东辉 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2011年第11期4013-4019,共7页
介绍了科学工作流技术的起源及发展,分析了科学工作流全生命周期组成及关键技术,主要包括流程建模与描述、流程映射、流程执行与调度以及数据起源管理这四个方面的发展状况,从科学工作流管理系统框架、协同技术和应用现状等方面分析了... 介绍了科学工作流技术的起源及发展,分析了科学工作流全生命周期组成及关键技术,主要包括流程建模与描述、流程映射、流程执行与调度以及数据起源管理这四个方面的发展状况,从科学工作流管理系统框架、协同技术和应用现状等方面分析了科学工作流技术的研究现状,分析了目前科学工作流技术中存在的不足,并对其未来发展趋势给出了建议。 展开更多
关键词 科学工作流 程建模 程映射 程调度 数据起源管理 科学工作流管理系统
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云环境下科学工作流的溯源数据收集和查询框架研究 被引量:8
12
作者 魏银珍 邓仲华 《情报理论与实践》 CSSCI 北大核心 2015年第7期115-118,114,共5页
在大数据时代,科学研究第四范式已经成为一种根本研究范式,云计算可以解决数据密集型科学研究中数据的存储、管理、注解和共享等,但仍然存在一些全新的挑战。文章提出云计算环境下科学工作流的数据溯源基本框架,详细阐述了该框架模型中... 在大数据时代,科学研究第四范式已经成为一种根本研究范式,云计算可以解决数据密集型科学研究中数据的存储、管理、注解和共享等,但仍然存在一些全新的挑战。文章提出云计算环境下科学工作流的数据溯源基本框架,详细阐述了该框架模型中溯源数据的收集、存储、查询的设计。这个溯源框架对科学工作流本身的性能无显著影响,具有最小入侵性;同时,允许用户指定从3个不同层级收集和查询溯源信息,来保证溯源的保真度,提高数据溯源的灵活性。 展开更多
关键词 云计算 溯源 科学工作流 数据收集
原文传递
e-Science环境下的科学工作流实现及其应用研究(Ⅰ)——概念、架构与设计 被引量:8
13
作者 李进华 《情报科学》 CSSCI 北大核心 2009年第9期1394-1399,共6页
论文首先从e-Science项目的产生动机出发,论述了大规模科学研究需要考虑的四个方面关键问题,提出科学工作流解决这些问题的思路;进而根据解决思路指出科学工作流及系统的九项具体功能需求。
关键词 E-SCIENCE 科学工作流 实现框架 面向参与者
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HSWAP:适用于高性能计算环境的数值模拟工作流管理平台 被引量:8
14
作者 赵士操 肖永浩 +1 位作者 段博文 李于锋 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2019年第6期1569-1576,共8页
针对高性能计算(HPC)环境中的"建模、计算、分析、优化"一体化应用构建的问题,设计了支持数值模拟软件封装和数值模拟工作流交互设计的数值模拟工作流管理平台--HSWAP。首先,基于对数值模拟活动的运行特征共性建模构建组件模... 针对高性能计算(HPC)环境中的"建模、计算、分析、优化"一体化应用构建的问题,设计了支持数值模拟软件封装和数值模拟工作流交互设计的数值模拟工作流管理平台--HSWAP。首先,基于对数值模拟活动的运行特征共性建模构建组件模型;然后,利用工作流表达数值模拟活动间的控制、数据依赖关系,建立形式化的数值模拟工作流模型,所形成的工作流模型可在平台中自动解析并适配高性能计算资源,从而实现批量关联数值模拟任务的自动生成与调度,为领域用户屏蔽高性能计算资源的使用细节。平台提供Web Portal服务,支持图形数值模拟程序的交互界面推送。目前该平台已在超算中心实际生产环境得到部署应用,可在2人月内完成包含10个以下数值模拟软件、20个以内计算任务节点的数值模拟工作流的集成。 展开更多
关键词 科学工作流 数值模拟 软件集成 高性能计算 WEB服务
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超算环境科学工作流应用平台的引擎设计和资源调度 被引量:7
15
作者 李于锋 莫则尧 +2 位作者 肖永浩 赵士操 段博文 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2019年第6期1723-1726,1736,共5页
围绕超算资源的易用性和多类软件的集成以及协作需求,开发了超算环境下的科学工作流应用平台,设计了异步并发的流程执行引擎,采取调度算法和调度器、引擎相分离的设计策略,给出了资源调度方案。提出了局部资源池化技术和资源预约算法,... 围绕超算资源的易用性和多类软件的集成以及协作需求,开发了超算环境下的科学工作流应用平台,设计了异步并发的流程执行引擎,采取调度算法和调度器、引擎相分离的设计策略,给出了资源调度方案。提出了局部资源池化技术和资源预约算法,并比较分析了五种常用调度算法的性能,给出了算法选择的建议。实际应用表明设计的引擎能够支撑复杂工作流的灵活执行方式,给出的资源调度方案能够满足超算环境下工作流应用的高效执行。 展开更多
关键词 科学工作流 高性能计算 资源调度 工作流引擎
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一种科学工作流的云数据布局与任务调度策略 被引量:7
16
作者 王润平 陈旺虎 段菊 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2015年第3期421-425,437,共6页
云计算环境下,数据密集型科学工作流的数据文件在多数据中心间的合理布局,对科学工作流的执行效率具有很大的影响。根据科学工作流各数据集之间的依赖关系,并聚焦于运行科学工作流的各数据中心的处理能力差异和网络性能差异,提出一种可... 云计算环境下,数据密集型科学工作流的数据文件在多数据中心间的合理布局,对科学工作流的执行效率具有很大的影响。根据科学工作流各数据集之间的依赖关系,并聚焦于运行科学工作流的各数据中心的处理能力差异和网络性能差异,提出一种可提高科学工作流执行性能的数据布局以及数据布局敏感的任务调度策略。分析和实验表明,上述策略可有效减少科学工作流运行时跨数据中心的数据传输,降低科学工作流的运行时间,从而提高科学工作流整体运行效率。 展开更多
关键词 云计算 科学工作流 数据依赖 数据布局 任务调度
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面向数据发布的科学工作流数据溯源方法研究 被引量:7
17
作者 邓仲华 魏银珍 《图书与情报》 CSSCI 北大核心 2014年第3期61-66,共6页
越来越多的科学家使用工作流系统设计和运行科学实验。工作流执行的结果数据集可能需要与报告或论文一起发布,以为其他科学实验的输入重复使用。此时,数据的正确性需要被验证,要求科学家在发布数据的同时发布其溯源元数据,包括数据的演... 越来越多的科学家使用工作流系统设计和运行科学实验。工作流执行的结果数据集可能需要与报告或论文一起发布,以为其他科学实验的输入重复使用。此时,数据的正确性需要被验证,要求科学家在发布数据的同时发布其溯源元数据,包括数据的演变历史、起源和所有权。为协助科学家完成这一任务,文章建立了一个工作流实例,在此基础上,探讨工作流管理系统运行时溯源信息的收集,指出原始溯源信息在支持数据发布任务时的缺陷,提出了一种提纯溯源的方法来获得适合于数据发布任务的溯源信息。 展开更多
关键词 科学工作流 提纯 溯源 数据发布
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基于科学工作流的通用卫星数据处理调度系统
18
作者 杨阳 张红梅 王爽 《计算机技术与发展》 2024年第6期164-170,共7页
天文卫星产生的海量观测数据下传至地面后,需要经过一系列的处理流程生成可供科学研究人员的数据产品。传统数据处理方式需要耗费大量的时间和人力成本,同时存在缺乏灵活性、任务管理困难及执行效率低下等缺陷。基于上述问题,为实现卫... 天文卫星产生的海量观测数据下传至地面后,需要经过一系列的处理流程生成可供科学研究人员的数据产品。传统数据处理方式需要耗费大量的时间和人力成本,同时存在缺乏灵活性、任务管理困难及执行效率低下等缺陷。基于上述问题,为实现卫星数据产品生成的自动化和规范化,该文研究并设计了一种基于科学工作流的通用卫星数据处理调度系统。通过封装卫星数据处理算法,结合科学工作流、可视化编辑等相关技术,实现卫星数据处理的自动化和可配置,用户更新需求时无需修改代码,只需重新配置参数;利用可拔插组件设计机制实现系统的通用性,满足不断扩增的卫星的不同数据处理需求。根据已有卫星的数据处理需求进行应用测试,应用实例表明,该系统能够实现卫星数据的自动化处理,并且能够极大地提高处理流程的灵活性、可维护性和执行效率,有利于科学研究人员根据自己的需求获取卫星数据产品。 展开更多
关键词 天文卫星数据处理 数据产品 科学工作流 任务调度 自动化
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混合云环境面向安全科学工作流数据布局策略
19
作者 苏明辉 林兵 +1 位作者 卢宇 王素云 《计算机工程与设计》 北大核心 2024年第7期2004-2012,共9页
为解决混合云环境下科学工作流数据布局问题,在考虑数据的安全需求的前提下,以优化跨数据中心传输时延为目标,提出了一种混合云环境下面向安全的科学工作流布局策略。分析数据集的安全需求以及数据中心所能提供的安全服务,提出安全等级... 为解决混合云环境下科学工作流数据布局问题,在考虑数据的安全需求的前提下,以优化跨数据中心传输时延为目标,提出了一种混合云环境下面向安全的科学工作流布局策略。分析数据集的安全需求以及数据中心所能提供的安全服务,提出安全等级分级规则;设计并提出基于遗传算法和模拟退火算法的自适应粒子群优化算法(adaptive particle swarm optimization algorithm based on SA and GA,SAGA-PSO),避免算法陷入局部极值,有效提高种群多样性;与其它经典布局算法对比,基于SAGA-PSO的数据布局策略在满足数据安全需求的同时能够大大降低传输时延。 展开更多
关键词 混合云 科学工作流 数据布局 安全分级 时延优化 遗传粒子群优化算法 模拟退火
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基于科学工作流的空间数据处理技术探讨 被引量:4
20
作者 柴胜 周云轩 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2007年第2期187-189,共3页
首先介绍了与地理空间数据处理相关的科学工作流技术,并与传统商业工作流技术作对比,然后以Kepler项目为例说明科学工作流技术在空间数据处理领域的应用,最后讨论目前存在的问题并给出了结论。
关键词 科学工作流 地理空间数据 WEB服务
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