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多策略改进的水波优化算法及其应用
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作者 王玉芳 裴晓红 闫明 《计算机工程与应用》 北大核心 2025年第18期99-113,共15页
针对水波优化算法(water wave optimization,WWO)存在的收敛精度不足及易于陷入局部最优等问题,提出了一种融合多策略的水波优化改进算法(multi-strategy enhanced water wave optimization,MSWWO)。在算法的传播阶段引入种群间相互作... 针对水波优化算法(water wave optimization,WWO)存在的收敛精度不足及易于陷入局部最优等问题,提出了一种融合多策略的水波优化改进算法(multi-strategy enhanced water wave optimization,MSWWO)。在算法的传播阶段引入种群间相互作用策略,实现种群内的信息交流,提高算法的收敛精度和稳定性;设计一个概率扰动参数,当随机数小于概率扰动参数时,替代原算法中折射的位置更新机制,使个体的新位置将随机地在搜索空间范围内确定,避免迭代后期种群多样性减少;对适应度最差的个体采用复形法的反射操作,旨在提升算法规避局部最优陷阱的能力。通过采用30维及固定维度的标准测试函数以及CEC2019复杂函数进行仿真实验,分别探究了三个改进策略对算法的探索与开发的影响、对种群多样性的影响以及对算法收敛性的影响。对改进后的算法MSWWO与对比算法进行了收敛性分析,并实施了Wilcoxon秩和检验,结果证实了MSWWO在收敛性能及鲁棒性方面具有更优的表现。此外,将MSWWO应用在投资组合优化问题的求解上,验证了MSWWO在求解实际问题中的有效性和可靠性。 展开更多
关键词 水波优化算法 种群间相互作用策略 概率扰动策略 复形法 投资组合优化
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球形分层大地格林函数的理论推导和数值计算 被引量:1
2
作者 潘卓洪 王岩 +4 位作者 高磊 王浩丞 肖振民 刘子暄 李慧奇 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期1237-1246,I0033,共11页
目前球形分层大地格林函数在理论推导和数值计算方面还存在着较大的困难。首先,通过球形分层电磁理论推导无穷勒让德级数形式的格林函数,并提出勒让德级数权重函数的递推算法。在此基础上,提出求解球形分层格林函数的复镜像方法,将格林... 目前球形分层大地格林函数在理论推导和数值计算方面还存在着较大的困难。首先,通过球形分层电磁理论推导无穷勒让德级数形式的格林函数,并提出勒让德级数权重函数的递推算法。在此基础上,提出求解球形分层格林函数的复镜像方法,将格林函数的无穷级数求和转化为复镜像位函数的叠加,并推导算法的误差上限计算公式,通过算例验证方法的准确性。针对地球尺度级别球形分层格林函数的数值奇异问题和极缓慢收敛特性,提出基于多精度算法的解决方案,进一步证明复镜像法在计算速度和精度上的优势。所提方法能够解决球形分层格林函数的理论和计算难题,为求解地球尺度级别球形分层格林函数提供有效解决方案。 展开更多
关键词 球形分层大地 格林函数 复镜像法 多精度算法 误差上限计算公式
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基于TOPSIS的配电网结构优化及关键节点线路识别 被引量:2
3
作者 林思宇 文娟 +1 位作者 屈星 肖乾康 《复杂系统与复杂性科学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期46-54,共9页
为获取较优的配电网拓扑结构并识别网络关键节点和线路,提出一种综合多属性的配电网结构优化和关键节点线路识别方法。首先利用支路交换法获取多个配电网拓扑图,然后基于复杂网络理论构造抗毁性指标,接着采用改进的TOPSIS法找出最优网络... 为获取较优的配电网拓扑结构并识别网络关键节点和线路,提出一种综合多属性的配电网结构优化和关键节点线路识别方法。首先利用支路交换法获取多个配电网拓扑图,然后基于复杂网络理论构造抗毁性指标,接着采用改进的TOPSIS法找出最优网络,最后构造重要性指标识别关键节点和线路。以IEEE33和PG&E69节点系统为例,对网络做随机攻击,验证优化后的配电网具有更强的抗攻击能力;对配电网采取随机攻击和蓄意攻击,结果表明,在蓄意攻击中,网络的各项指标下降更加显著,证明本方法能够有效识别出关键节点和线路。 展开更多
关键词 TOPSIS法 支路交换法 复杂网络 结构优化 关键节点线路
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一种基于复合形法的花朵授粉算法 被引量:12
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作者 肖辉辉 万常选 段艳明 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2015年第6期1373-1378,共6页
花朵授粉算法是最近出现的一种新型元启发式群智能算法,已在无线传感网等应用领域取得了较好的成效,但也存在易陷入局部极值且演化后期收敛速度慢等缺陷,使其应用范围受到限制.针对该算法存在的不足,提出一种把复合形法的思想融入到花... 花朵授粉算法是最近出现的一种新型元启发式群智能算法,已在无线传感网等应用领域取得了较好的成效,但也存在易陷入局部极值且演化后期收敛速度慢等缺陷,使其应用范围受到限制.针对该算法存在的不足,提出一种把复合形法的思想融入到花朵授粉算法中的混合算法.该算法首先计算当前种群的形心,然后依据形心将进化中最差的个体进行反射,把差的个体变成较好的个体,从而引导当前个体不断靠近最优解.通过10个标准测试函数的仿真实验,仿真结果表明,改进算法解的质量及收敛速度比基本的花朵授粉算法、蝙蝠算法及粒子群算法有较大幅度的提高.同时采用改进算法对非线性方程组问题进行求解,通过2个算例仿真实验,验证了改进算法的有效性,扩展了花朵授粉算法的应用领域. 展开更多
关键词 复合形法 花朵授粉算法 寻优能力 适应度值
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离散变量桁架结构拓扑优化的改进混合遗传算法 被引量:4
5
作者 朱朝艳 张晓东 +1 位作者 王芳 刘斌 《兰州大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2005年第5期102-106,共5页
为了避免在结构拓扑优化过程中杆件和节点的增删带来计算上的麻烦,在对桁架结构进行受力分析的基础上设计了一些启发式准则来产生可能的拓扑结构形式,然后采用一种改进的混合遗传算法进行截面优化.混合遗传算法将离散复合形法引入到遗... 为了避免在结构拓扑优化过程中杆件和节点的增删带来计算上的麻烦,在对桁架结构进行受力分析的基础上设计了一些启发式准则来产生可能的拓扑结构形式,然后采用一种改进的混合遗传算法进行截面优化.混合遗传算法将离散复合形法引入到遗传算法中,一方面利用遗传算法为离散复合形法提供可行点;另一方面利用离散复合形法对遗传算法种群中的可行个体和不可行个体进行改进,从而提高了遗传算法的局部寻优能力,并对标准遗传算法在选择、交叉和变异操作上作了一些改进.它将两种算法的优点集中在一起,同时又弥补了两者的不足.算例的结果表明,该方法用于桁架结构拓扑优化是简单、快速和有效的. 展开更多
关键词 离散变量 拓扑优化 离散复合形法 遗传算法 混合遗传算法
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基于蚁群算法的复合形法及其在边坡稳定分析中的应用 被引量:47
6
作者 李亮 迟世春 林皋 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期691-696,共6页
首先将基于排序的路径选择方法引入基本蚁群算法 ,并用之于连续变量的优化问题和边坡的最小安全系数搜索 ,结果发现对于设计变量较少的数值优化问题和简单边坡的最小安全系数搜索问题 ,该蚁群算法可以找到全局最优解或比较接近全局最优... 首先将基于排序的路径选择方法引入基本蚁群算法 ,并用之于连续变量的优化问题和边坡的最小安全系数搜索 ,结果发现对于设计变量较少的数值优化问题和简单边坡的最小安全系数搜索问题 ,该蚁群算法可以找到全局最优解或比较接近全局最优解。但对于复杂边坡的最小安全系数搜索问题 ,该蚁群算法很容易陷入局部最优。另外复合形法对于不同的初始复合形也会得到不同的最小安全系数 ,利用本文提出的基于最小海明距离的替换准则将蚁群算法得到的局部最优解替换掉初始复形中的一个顶点 ,则复合形法容易找到全局最优 ,成为一种全局搜索能力很强的优化算法。 展开更多
关键词 蚁群算法 复合形法 边坡稳定 安全系数
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基于混合遗传算法的压气机叶型自动优化设计 被引量:10
7
作者 金东海 展昭 桂幸民 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期349-353,共5页
基于实数编码的自适应遗传算法与复合形法相结合,构成了自动优化设计所应用的混合遗传算法。与自适应遗传算法相比,混合遗传算法的局部搜索能力得到增强,运行效率有明显提高。压气机叶型定义采用的是Bezier函数参数化定义方法。该方法... 基于实数编码的自适应遗传算法与复合形法相结合,构成了自动优化设计所应用的混合遗传算法。与自适应遗传算法相比,混合遗传算法的局部搜索能力得到增强,运行效率有明显提高。压气机叶型定义采用的是Bezier函数参数化定义方法。该方法可以较好的拟合叶型曲线,并通过较少控制点的调节灵活有效地修正叶型。气动数值模拟采用的是基于求解二维N-S方程的CFD程序。对NACA叶型的正问题数值优化结果表明以混合遗传算法为基础的优化设计平台是十分有效的。 展开更多
关键词 压气机 混合遗传算法^+ 复合形法+^ 叶型 优化设计
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基于混合遗传算法的转子系统优化设计 被引量:19
8
作者 王东华 刘占生 窦唯 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2009年第5期87-91,共5页
转子系统的临界转速是航空发动机设计过程中的重要参数。在临界转速远离工作转速时,转子系统才能安全可靠的工作。如何设计转子系统的结构使设计后的临界转速达到要求,而且结构改变量尽可能小,是转子动力学最优化设计研究的重点之一。... 转子系统的临界转速是航空发动机设计过程中的重要参数。在临界转速远离工作转速时,转子系统才能安全可靠的工作。如何设计转子系统的结构使设计后的临界转速达到要求,而且结构改变量尽可能小,是转子动力学最优化设计研究的重点之一。在分析已有研究模型的基础上增加约束条件提出一种更完善的临界转速最优化设计模型,无需考虑设计变量个数和设计临界转速个数的关系,及预先给定的临界转速是否可在设计变量对应的临界转速空间内取到,均能找到满意的设计方案。针对该模型的最优化求解,设计出一种结合遗传算法和复合形方法的混合遗传算法,可以有效的提高搜索到全局最优解的搜索速度。对一转子系统进行临界转速优化设计,验证了该模型可以有效的取得满足设计要求的最优设计方案,适用于工程实际的转子系统临界转速最优化设计过程。 展开更多
关键词 遗传算法-复合形混合算法 转子系统 临界转速 优化设计
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基于Cauchy积分解法与遗传算法的随机位移反分析研究 被引量:5
9
作者 焦春茂 赵春风 +2 位作者 楼云 吕爱钟 石振明 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期251-256,共6页
针对位移反分析的正算计算量大和全局最优解遗失问题,提出正算过程采用平面弹性复变方法中的Cauchy积分解法,优化方法选用遗传算法的随机位移反分析方法,并研究了位移观测噪声对识别结果的影响规律。实例应用表明,所提出的方法从根本解... 针对位移反分析的正算计算量大和全局最优解遗失问题,提出正算过程采用平面弹性复变方法中的Cauchy积分解法,优化方法选用遗传算法的随机位移反分析方法,并研究了位移观测噪声对识别结果的影响规律。实例应用表明,所提出的方法从根本解决了采用优化技术进行位移反分析的求解效率问题,具有较好的容错性能和全局搜索性能,且能够反映地应力场和实际岩体的不确定性。 展开更多
关键词 位移反分析 岩石力学 地下工程 平面弹性复变方法 遗传算法
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对“货郎担问题”的深入解析 被引量:3
10
作者 汪林林 张林 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2002年第1期103-104,89,共3页
1.问题的提出'货郎担问题'是世界难于解决的著名难题之一,至今仍有不少学者在研究它.最早由K.Menger提出该问题的基本描述是:某售货员要到若干个村庄售货,各村庄之间的路程是已知的,售货员从他所在的商店出发,到各村庄售货一次... 1.问题的提出'货郎担问题'是世界难于解决的著名难题之一,至今仍有不少学者在研究它.最早由K.Menger提出该问题的基本描述是:某售货员要到若干个村庄售货,各村庄之间的路程是已知的,售货员从他所在的商店出发,到各村庄售货一次然后返回商店. 展开更多
关键词 图论 货郎担问题 最优货郎担回路 算法
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基于复合形法的汽车动力传动系参数优化匹配分析 被引量:9
11
作者 刘涛 郭源科 《机械设计与制造》 北大核心 2008年第7期201-203,共3页
以原地起步连续换档加速时间和多工况循环使用油耗作为衡量动力性和燃油经济性的两个分目标,采用线性加权组合的方法将其转换成单一目标函数,建立了汽车动力传动系优化数学模型,利用复合形法对此模型进行了优化,使整车综合性能得到显著... 以原地起步连续换档加速时间和多工况循环使用油耗作为衡量动力性和燃油经济性的两个分目标,采用线性加权组合的方法将其转换成单一目标函数,建立了汽车动力传动系优化数学模型,利用复合形法对此模型进行了优化,使整车综合性能得到显著改善。 展开更多
关键词 传动系 动力性和燃油经济性 优化 匹配 复合形法
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求解约束非线性优化问题的群体复合形进化算法 被引量:11
12
作者 王建群 卢志华 哈布哈琪 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2001年第3期46-50,共5页
分析了SCE UA算法的特性 ,指出该算法仍存在着一些缺陷 .例如 ( 1)SCE UA算法的全局最优性依赖于随机选取的初始点集的多样性 ,若初始点集选取不当 ,搜索进化就会早熟而陷入局部最优解 ;( 2 )SCE UA算法求解具有区间约束的非线性约束优... 分析了SCE UA算法的特性 ,指出该算法仍存在着一些缺陷 .例如 ( 1)SCE UA算法的全局最优性依赖于随机选取的初始点集的多样性 ,若初始点集选取不当 ,搜索进化就会早熟而陷入局部最优解 ;( 2 )SCE UA算法求解具有区间约束的非线性约束优化问题较有效 ,但对于一般的不等式约束非线性优化问题其求解效率有待于进一步提高 .提出了群体复合形进化算法 ,能充分利用目标函数值的信息 ,优化搜索过程具有较强的方向性和目标性 ,收敛速度较快 ,且是全局优化算法 ,能有效地求解不等式约束非线性优化问题 . 展开更多
关键词 非线性优化 进化算法 复合形算法 全局优化算法
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基于模式迁移策略的并行遗传算法 被引量:18
13
作者 管宇 徐宝文 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第3期294-301,共8页
通过分析影响并行遗传算法算法性能的诸多因素 ,以降低通信代价为问题的突破口 ,提出一种基于模式定理的迁移策略SMS .SMS迁移策略借鉴网络信息传输机制 ,通过模式识别压缩提取出子种群中的优质遗传信息 ,再将这一遗传信息在另一子种群... 通过分析影响并行遗传算法算法性能的诸多因素 ,以降低通信代价为问题的突破口 ,提出一种基于模式定理的迁移策略SMS .SMS迁移策略借鉴网络信息传输机制 ,通过模式识别压缩提取出子种群中的优质遗传信息 ,再将这一遗传信息在另一子种群中按比例传播 .文中首先依据模式定理对模式迁移策略的算法有效性进行了探讨 ,然后从理论角度给出了采用模式迁移策略后通信量降低的形式化度量 。 展开更多
关键词 模式迁移策略 并行遗传算法 全局优化算法 模式识别 多种群模型 复杂性分析 计算模型
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边坡可靠性分析分步混合遗传算法 被引量:32
14
作者 陈昌富 王贻荪 邹银生 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第2期72-76,99,共6页
讨论了复杂边坡可靠性分析方法 ,建立了边坡可靠性分析统一的数学模型 ,提出了一种计算边坡最小可靠性指标和搜索临界滑动面的分步混合遗传算法 ,探讨了计算参数的相关性对可靠性指标的影响 。
关键词 边坡 可靠性 遗传算法 复合形法 可行方向法
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复形法粒子群优化算法研究 被引量:7
15
作者 张敏辉 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2012年第2期463-464,468,共3页
针对基本粒子群优化算法对复杂函数优化时难以获得最优解的缺陷,提出了一种复形粒子群优化算法。该算法采用复形法来提高粒子的局部搜索能力,从而保证了算法能够跳出局部最优,获得全局最优解。实验结果表明,与文献算法相比,该算法在基... 针对基本粒子群优化算法对复杂函数优化时难以获得最优解的缺陷,提出了一种复形粒子群优化算法。该算法采用复形法来提高粒子的局部搜索能力,从而保证了算法能够跳出局部最优,获得全局最优解。实验结果表明,与文献算法相比,该算法在基准函数优化时具有更强的寻优能力和更高的搜索精度。 展开更多
关键词 粒子群优化算法 复形法 复形法粒子群算法 函数优化
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考虑保护重要度的继电保护定值在线校核 被引量:9
16
作者 邓丰强 吕飞鹏 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2013年第4期85-90,共6页
现代互联电网运行方式灵活多变,对继电保护的要求越来越高。为了使继电保护定值校核和管理更加科学有效,提出了考虑保护重要度的继电保护定值在线校核。首先将风险评估理论和电网连锁故障风险相结合,得出系统综合风险并将其用于衡量各... 现代互联电网运行方式灵活多变,对继电保护的要求越来越高。为了使继电保护定值校核和管理更加科学有效,提出了考虑保护重要度的继电保护定值在线校核。首先将风险评估理论和电网连锁故障风险相结合,得出系统综合风险并将其用于衡量各保护的重要度;然后根据重要度从高到低的顺序对所有保护定值进行在线校核。通过IEEE39节点系统的仿真和算法复杂度的分析,验证了该方法的可行性和正确性,避免了传统随机校核各保护定值带来的不足,对提高电力系统的安全稳定运行有着重要意义。 展开更多
关键词 在线校核 保护重要度 继电保护 蒙特卡罗法 算法复杂度
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改进的模拟退火算法在网架结构优化中的应用 被引量:3
17
作者 陆铁坚 程柏 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 2010年第4期1-5,共5页
模拟退火算法是一种求解大规模组合优化问题的随机搜索方法,虽然已在工程中广泛应用,但算法的效率并不高。为改善算法的收敛速度和解的质量,在模拟退火算法的基础上引入搜索效率高的复形法,将两者的优点有机结合,构成一种新型的算法—... 模拟退火算法是一种求解大规模组合优化问题的随机搜索方法,虽然已在工程中广泛应用,但算法的效率并不高。为改善算法的收敛速度和解的质量,在模拟退火算法的基础上引入搜索效率高的复形法,将两者的优点有机结合,构成一种新型的算法——复形模拟退火算法,并将其应用于网架结构优化设计中。优化结果表明,将复形模拟退火算法应用于网架结构优化设计是可行的,有效的。 展开更多
关键词 网架结构 复形法 模拟退火算法 优化设计
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一种基于复变量求导法的岩土体抗剪强度参数反演新方法 被引量:7
18
作者 刘明维 郑颖人 张玉芳 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期676-683,共8页
边坡稳定性分析中,岩土体(含结构面)抗剪强度参数的确定至为重要。工程实践中利用边坡上实测的位移数据反演岩土参数是一种理想的参数确定方法。当前采用的位移反分析方法在反演弹性模量、泊松比及地应力等参数时已经取得了较好的成果,... 边坡稳定性分析中,岩土体(含结构面)抗剪强度参数的确定至为重要。工程实践中利用边坡上实测的位移数据反演岩土参数是一种理想的参数确定方法。当前采用的位移反分析方法在反演弹性模量、泊松比及地应力等参数时已经取得了较好的成果,但在反演抗剪强度参数时仍未获得理想的结果。本文针对岩土体抗剪强度参数反演中所存在的困难,将复变量求导法、优化方法以及岩土弹塑性有限元法结合起来,提出一种适用于岩土体抗剪强度参数的反演分析新方法,通过测点实测位移反演计算出岩土体的抗剪强度参数。算例结果表明,该方法具有较高的计算精度和搜索效率,是一种值得推广的位移反分析方法。 展开更多
关键词 复变量求导法 抗剪强度参数 反演分析 优化算法 有限元方法
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遗传算法和复合形法确定坝基帷幕灌浆优化方案 被引量:5
19
作者 崔文娟 伍美华 +1 位作者 邓祥辉 柴军瑞 《水电能源科学》 2006年第4期60-63,共4页
以一般岩基上的混凝土重力坝为例,根据已有灌浆帷幕参数的经验公式,在考虑帷幕的渗流量、坝基渗透压力和幕体本身的水力坡降不超过允许值为约束条件的情况下,进行简单的公式推导;最后以帷幕的工程造价最小为目标函数建立优化设计数学模... 以一般岩基上的混凝土重力坝为例,根据已有灌浆帷幕参数的经验公式,在考虑帷幕的渗流量、坝基渗透压力和幕体本身的水力坡降不超过允许值为约束条件的情况下,进行简单的公式推导;最后以帷幕的工程造价最小为目标函数建立优化设计数学模型,并分别采用遗传算法和复合形法对坝基帷幕灌浆进行优化研究,寻找一般情况下的最优帷幕参数的组合。 展开更多
关键词 灌浆帷幕 数学模型 帷幕参数 遗传算法 复合形法 优化设计
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基于神经网络和混合遗传算法的凝汽器真空优化控制 被引量:9
20
作者 刘定平 肖蔚然 《汽轮机技术》 北大核心 2006年第1期52-54,共3页
利用人工神经网络进行凝汽器真空建模,然后采用混合遗传算法对运行工况寻优,以获得各种工况下凝汽器的最佳运行方式。通过对某电厂的300MW机组现场热态试验与计算,表明该方法可以指导运行人员进行凝汽器真空的优化调整。
关键词 凝汽器 真空优化 神经网络 混合遗传算法
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