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基于深度学习的复杂模拟电路故障识别
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作者 黄泽华 毕贵红 张梓睿 《电子科技》 2025年第2期23-34,共12页
复杂的模拟电路故障传递关系复杂,故障类型与故障特征之间存在复杂的非线性关系,导致特征提取困难和故障识别困难。针对该问题,文中提出了一种两测点、自适应噪声完备集合经验模态分解(Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition ... 复杂的模拟电路故障传递关系复杂,故障类型与故障特征之间存在复杂的非线性关系,导致特征提取困难和故障识别困难。针对该问题,文中提出了一种两测点、自适应噪声完备集合经验模态分解(Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition with Adaptive Noise,CEEMDAN)-多尺度伪彩色图像-AlexNet网络结合的模拟电路故障诊断方法。将复杂模拟电路两测点输出信号前后相接构造新的组合故障样本,两测点组合故障样本数据提高了表征复杂模拟电路整体故障状态的能力。将组合的故障样本信号进行多尺度分解,并将多尺度数据矩阵映射为二维伪彩色图,形成信息丰富、特征明显的多尺度故障伪彩色图像。利用深度学习模型AlexNet优异的图像特征挖掘和学习能力,将不同故障类型的多尺度伪彩色图像输入AlexNet中进行模型迁移训练学习并完成故障识别。通过对简单电路和复杂电路的单双故障及混合故障识别的比较分析,证明了所提模拟电路故障诊断方法对复杂模拟电路的不同故障类型能达到更高的识别准确率。 展开更多
关键词 模拟电路 故障诊断 双故障 CEEMDAN 伪彩色 AlexNet 低通滤波器 特征可视化
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神经网络自学习下模拟电路故障诊断技术研究
2
作者 王俊亚 祝丰菊 《通信电源技术》 2025年第4期218-220,共3页
为解决传统模拟电路故障诊断中错误高、用时长等问题,提出一种面向模拟电路故障诊断的技术优化方法。通过等效采集双端口网络运行数据,提取时域和频域特征,基于神经网络自学习对电路故障做出诊断和识别。通过实验对比分析,该技术优化方... 为解决传统模拟电路故障诊断中错误高、用时长等问题,提出一种面向模拟电路故障诊断的技术优化方法。通过等效采集双端口网络运行数据,提取时域和频域特征,基于神经网络自学习对电路故障做出诊断和识别。通过实验对比分析,该技术优化方法在诊断时长、诊断正确率等方面具有良好表现。 展开更多
关键词 模拟电路 故障诊断技术 神经网络自学习
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基于FSSA-ELM的模拟电路故障诊断方法 被引量:2
3
作者 陈晓娟 刘禹盟 +1 位作者 曲畅 张昭华 《半导体技术》 北大核心 2024年第1期77-84,共8页
在大规模电路中,模拟电路的故障率高达80%。针对模拟电路故障诊断方法准确率低、耗时长的问题,提出了一种分数阶麻雀搜索算法结合极限学习机(FSSA-ELM)的模拟电路故障诊断方法。利用核主成分分析与局部线性嵌入(KPCA-LLE)联合方式对电... 在大规模电路中,模拟电路的故障率高达80%。针对模拟电路故障诊断方法准确率低、耗时长的问题,提出了一种分数阶麻雀搜索算法结合极限学习机(FSSA-ELM)的模拟电路故障诊断方法。利用核主成分分析与局部线性嵌入(KPCA-LLE)联合方式对电路故障数据进行特征提取,通过分数阶与麻雀搜索算法(SSA)相融合,对极限学习机(ELM)的权重和阈值进行寻优,将提取后的特征数据输入到FSSA-ELM模型中进行训练和测试。T型反馈网络反相比例运算电路诊断实例表明,FSSA-ELM的故障诊断用时相较于SSA-ELM缩短了891 s,单故障诊断准确率可达972%,比SSA-ELM和ELM分别提高了19%和28%;双故障诊断准确率可达95%,分别提高了04%和10%。该故障诊断方法准确率高、耗时短,具有较强的模拟电路故障检测能力。 展开更多
关键词 模拟电路 故障诊断 分数维度 麻雀搜索算法(SSA) 极限学习机(ELM)
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基于INGO-Transformer的模拟电路元件故障预测
4
作者 杜先君 曹磊 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2024年第10期158-166,共9页
针对模拟电路元件易受外部环境影响发生故障、故障特征提取困难、无法准确预测及诊断元件故障等问题,基于Transformer模型提出改进INGO-Transformer方法。采用小波包分解(WPD)对原始数据进行特征提取,使用特征向量之间的三角距离来表征... 针对模拟电路元件易受外部环境影响发生故障、故障特征提取困难、无法准确预测及诊断元件故障等问题,基于Transformer模型提出改进INGO-Transformer方法。采用小波包分解(WPD)对原始数据进行特征提取,使用特征向量之间的三角距离来表征模拟电路中元件的退化状态,使用INGO优化Transformer的训练超参数构建预测模型。以Sallen-Key带通滤波电路与镜像电流源电路为预测实验对象进行故障预测实验,采用MAE与MSE作为故障预测模型评价指标,两组实验电路10次实验平均MAE、MSE结果分别为4.2162e-04、4.1906e-07和0.0017、1.9625e-05。仿真结果表明,所提方法在模拟电路单一元件故障预测中具有较高的准确性与较强的泛化能力。 展开更多
关键词 模拟电路 故障预测 小波包分解 TRANSFORMER 优化算法
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基于IMODA自适应深度信念网络的复杂模拟电路故障诊断方法
5
作者 巩彬 安爱民 +1 位作者 石耀科 杜先君 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期327-344,共18页
针对传统DBN在无监督训练过程中预训练耗时久、诊断精度差等问题,提出了一种基于改进多目标蜻蜓优化自适应深度信念网络(IMODA-ADBN)的模拟电路故障诊断方法。首先,根据参数更新方向的异同提出了自适应学习率,提高网络收敛速度;其次,传... 针对传统DBN在无监督训练过程中预训练耗时久、诊断精度差等问题,提出了一种基于改进多目标蜻蜓优化自适应深度信念网络(IMODA-ADBN)的模拟电路故障诊断方法。首先,根据参数更新方向的异同提出了自适应学习率,提高网络收敛速度;其次,传统DBN在有监督调优过程利用BP算法,然而BP算法存在易陷入局部最优的问题,为了改善该问题,利用改进的MODA算法取代BP算法提高网络分类精度。在IMODA算法中,添加Logistic混沌印射和基于对立跳跃以获得帕累托最优解,增加算法的多样性,提高算法的性能。在7个多目标数学基准问题上测试该算法,并与3种元启发式优化算法(MODA、MOPSO和NSGA-II)进行比较,证明了IMODA-ADBN网络模型具有稳定性。最后将IMODAADBN运用到二级四运放双二阶低通滤波器的诊断实验中,实验结果表明该方法在收敛速度快的基础上保证了分类精度,诊断率更高,能够实现高难故障的分类与定位。 展开更多
关键词 模拟电路 MODA算法 自适应学习率 深度信念网络 故障诊断
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基于多尺度卷积神经网络和注意力机制的模拟电路早期故障诊断方法 被引量:2
6
作者 徐欣 侯成凯 《电子器件》 CAS 2024年第4期929-934,共6页
模拟电路具有非线性、元件容差等特性,导致不同故障模式之间存在混叠现象,特别是模拟电路早期故障,这大大增加了故障诊断的难度。因此,提出了一种基于小波变换和多尺度特征注意力卷积神经网络(MS-FACNN)的模拟电路早期故障诊断方法,采... 模拟电路具有非线性、元件容差等特性,导致不同故障模式之间存在混叠现象,特别是模拟电路早期故障,这大大增加了故障诊断的难度。因此,提出了一种基于小波变换和多尺度特征注意力卷积神经网络(MS-FACNN)的模拟电路早期故障诊断方法,采用小波变换得到脉冲响应信号的多尺度分量,利用设计好的MS-FACNN网络自动提取更加全面且高可分性故障特征,并实现故障模式识别。此外,采用高效通道注意力(ECA)聚焦故障高相关性特征,过滤低相关性的冗余信息,进一步提升模型特征提取能力。实验结果表明,相比传统方法,所提方法具有更强的故障特征提取能力,对四运放双二阶高通滤波器早期故障诊断的准确率达到99.18%。 展开更多
关键词 模拟电路 早期故障诊断 小波变换 多尺度卷积神经网络 有效通道注意力
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RBF神经网络在船舶模拟电路故障诊断中的应用
7
作者 霍艳飞 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第10期182-185,共4页
针对船舶模拟电路元件复杂交互,故障信号在大量的正常信号中难以凸显,故障特征提取识别难度较大的问题,提出基于RBF神经网络的船舶模拟电路故障诊断方法。由基于小波包的船舶模拟电路故障特征提取方法,以小波分解重构的方式,捕捉电路频... 针对船舶模拟电路元件复杂交互,故障信号在大量的正常信号中难以凸显,故障特征提取识别难度较大的问题,提出基于RBF神经网络的船舶模拟电路故障诊断方法。由基于小波包的船舶模拟电路故障特征提取方法,以小波分解重构的方式,捕捉电路频带能量变化特征;使用基于状态转移算法优化RBF神经网络的故障诊断模型,由状态转移算法优化RBF神经网络参数,构建用于诊断电路故障的RBF神经网络模型后,学习所提取故障特征与类型之间关系,诊断新输入的船舶模拟电路输出信号故障类型。实验测试结果显示,此方法在有效捕捉船舶模拟电路故障频带能量变化特征后,对多种船舶模拟电路故障的诊断结果均未出现明显错误。 展开更多
关键词 RBF神经网络 船舶模拟电路 故障诊断 状态转移算法
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保密特色模拟电路实验教学案例设计
8
作者 丁丁 赵成 蒋桂秋 《北京电子科技学院学报》 2024年第4期112-119,共8页
作为电子通信类相关专业的重要基础课,模拟电路实验完成从模拟电路理论到实践的过渡。针对课程建设中面临的挑战,我们设计了具有保密特色的模拟电路实验教学案例,包括系统整体、实现方案、硬件电路、教学内容等。本实验案例紧紧围绕密... 作为电子通信类相关专业的重要基础课,模拟电路实验完成从模拟电路理论到实践的过渡。针对课程建设中面临的挑战,我们设计了具有保密特色的模拟电路实验教学案例,包括系统整体、实现方案、硬件电路、教学内容等。本实验案例紧紧围绕密码保密教育背景,全面涵盖了模拟电路课程关于集成运放的典型应用电路,具有很好的延展性来保证各类学生的学习积极性,能培养学生分解复杂电路系统、解决复杂工程问题的能力,与电子通信类相关专业课程内容联系紧密,帮助学生更好建立对课程体系的整体认识。本案例可为模拟电路实验教学提供完整实验教学方案,也能为实验案例的设计提供思路。 展开更多
关键词 模拟电路 实验教学案例 集成运放
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Fuzzy数学在分层模拟电路故障定位中的应用 被引量:1
9
作者 何斌 《吉林工学院学报(自然科学版)》 1996年第1期43-46,共4页
本文提出了应用模糊数学进行模拟电路故障定位的一种方法.并运用实例验证此方法是实际可行的。
关键词 故障定位 模拟电路 模糊数学 分层模拟电路
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基于组合优化BP神经网络的模拟电路故障诊断 被引量:38
10
作者 郭阳明 冉从宝 +1 位作者 姬昕禹 马捷中 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期44-48,共5页
电子系统的可靠性已成为影响系统正常运行的关键,因此电路故障的诊断越来越受到重视。基于BP神经网络的诊断方法是目前实现模拟电路故障诊断的有效方法之一。文章针对已有BP神经网络模拟电路故障诊断技术的不足,提出了一种组合优化的诊... 电子系统的可靠性已成为影响系统正常运行的关键,因此电路故障的诊断越来越受到重视。基于BP神经网络的诊断方法是目前实现模拟电路故障诊断的有效方法之一。文章针对已有BP神经网络模拟电路故障诊断技术的不足,提出了一种组合优化的诊断方案。该方案采用遗传算法优化确定BP神经网络的初始权值,以规避BP神经网络易陷入局部极小值的不足,然后应用L-M方法在这个局部解空间里对BP神经网络进行精调,搜索出最优解或者近似最优解。该方案发挥了BP神经网络的广泛映射能力和遗传算法的全局搜索能力,加快了网络的学习速度,综合提高了整个学习过程中的逼近能力和泛化能力,有效提升了基于BP神经网络模拟电路故障诊断的性能。 展开更多
关键词 模拟电路 故障诊断 BP神经网络 遗传算法 L-M方法
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可诊断容差模拟电路软故障的新故障字典法 被引量:31
11
作者 陈圣俭 洪炳熔 +2 位作者 王月芳 石志勇 黄允华 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第2期127-129,共3页
基于支路屏蔽的原理 ,本文提出一种可以诊断容差模拟电路软故障的新故障字典法 .文中讨论了该方法的诊断原理和字典的建立方法 。
关键词 故障诊断 软故障 故障字典法 容差模拟电路
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基于SVM多类分类算法的模拟电路软故障诊断 被引量:12
12
作者 王安娜 邱增 +1 位作者 吴洁 曲福明 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期924-927,共4页
给出了基于支持向量机(SVM)1-v-1和决策导向无环图(decision directed acyclic graph,DDAG)多类分类算法的模拟电路软故障诊断新方法.DDAG是在1-v-1算法基础上构建的新的学习架构,在对多个SVM子分类器进行组合的过程中,引入了图论中有... 给出了基于支持向量机(SVM)1-v-1和决策导向无环图(decision directed acyclic graph,DDAG)多类分类算法的模拟电路软故障诊断新方法.DDAG是在1-v-1算法基础上构建的新的学习架构,在对多个SVM子分类器进行组合的过程中,引入了图论中有向无环图的思想.比较了采用不同核函数时支持向量机的分类结果.实验结果表明采用DDAG支持向量机(DAGSVM))多类分类算法时,诊断准确率为99%.因此,DAGSVM算法具有较高的诊断准确率. 展开更多
关键词 模拟电路 支持向量机 软故障诊断 核函数 决策导向无环图
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采用多目标粒子群算法的模拟电路故障诊断研究 被引量:7
13
作者 徐宇亮 孙际哲 +2 位作者 陈西宏 曾昭博 张金哲 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期92-97,共6页
提出了一种容差条件下基于多目标粒子群(MOPSO)算法的模拟电路软故障诊断方法.通过灵敏度分析,建立模拟电路故障诊断的约束线性规划方程组,以元件参数变化量与标称值的百分比作为故障判据.针对MOPSO中目标空间增加时种群选择压力影响算... 提出了一种容差条件下基于多目标粒子群(MOPSO)算法的模拟电路软故障诊断方法.通过灵敏度分析,建立模拟电路故障诊断的约束线性规划方程组,以元件参数变化量与标称值的百分比作为故障判据.针对MOPSO中目标空间增加时种群选择压力影响算法性能的问题,采用阶有效优化准则代替传统的Pareto优化准则,引入最优折中解作为全局最优解,从而提出基于阶有效的平衡全局搜索策略多目标粒子群(ESEO-MOPSO)算法,并将其用于模拟电路故障诊断的约束线性规划方程组的求解中.仿真结果表明,该方法兼顾故障元件的定位和故障元件参数变化量的估计,可以有效地实现模拟电路在容差条件下的软故障定量诊断. 展开更多
关键词 模拟电路 故障诊断 粒子群算法 灵敏度
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遗传算法优化的SVM模拟电路故障诊断方法 被引量:17
14
作者 陈世杰 连可 王厚军 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期553-558,共6页
提出了一种利用遗传算法优化的SVM多分类决策树(GADT-SVM)实现模拟电路故障诊断的新方法。介绍了GADT-SVM的设计思想和算法原理;利用传递函数对模拟电路进行建模,并用小波分解提取电路冲激响应的能量分布作为故障特征;使用GADT-SVM对故... 提出了一种利用遗传算法优化的SVM多分类决策树(GADT-SVM)实现模拟电路故障诊断的新方法。介绍了GADT-SVM的设计思想和算法原理;利用传递函数对模拟电路进行建模,并用小波分解提取电路冲激响应的能量分布作为故障特征;使用GADT-SVM对故障特征样本进行分类实现故障诊断。仿真结果表明,与未经优化的DAG-SVM和DT-SVM故障诊断方法相比,该方法可以减小诊断"误差积累"的影响,具有更好的误差控制能力。 展开更多
关键词 模拟电路 故障诊断 遗传算法 支持向量机
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容差模拟电路诊断中故障隔离的几何方法 被引量:8
15
作者 叶笠 王厚军 +1 位作者 叶芃 田书林 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期53-57,共5页
针对传统故障字典法的3个主要缺陷,建立了以节点电压增量比作为特征向量的故障字典,该字典能对电路中每个元件的硬故障和软故障作出诊断,具有测前模拟次数少、占用存储空间小、诊断范围宽的特点。针对由于元件参数容差导致故障定位难度... 针对传统故障字典法的3个主要缺陷,建立了以节点电压增量比作为特征向量的故障字典,该字典能对电路中每个元件的硬故障和软故障作出诊断,具有测前模拟次数少、占用存储空间小、诊断范围宽的特点。针对由于元件参数容差导致故障定位难度大的问题,阐述了如何将几何学中的一些观点应用到故障诊断中,并建立了3个故障隔离的几何模型;最后通过实例验证了该诊断理论和方法的正确性和有效性。该方法适用于线性模拟电路。 展开更多
关键词 模拟电路 故障诊断 模型 容差
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模拟电路软故障诊断的研究 被引量:69
16
作者 杨士元 胡梅 王红 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2008年第1期1-8,共8页
分析了模拟电路软故障诊断的重要性及现有的各种软故障诊断方法。对模拟电路软故障诊断字典法中基于支路屏蔽原理、电路参数随元件参数变化轨迹、节点电压灵敏度序列守恒定理和节点电压增量关系方程的四个研究方向各自的基本原理和优缺... 分析了模拟电路软故障诊断的重要性及现有的各种软故障诊断方法。对模拟电路软故障诊断字典法中基于支路屏蔽原理、电路参数随元件参数变化轨迹、节点电压灵敏度序列守恒定理和节点电压增量关系方程的四个研究方向各自的基本原理和优缺点进行了探讨;介绍了基于神经网络,结合模糊理论、小波变换的现代模拟电路软故障诊断的两个方向的研究现状;同时从通用的软故障诊断方法、大规模模拟电路的诊断策略和数模混合集成电路的诊断需求三方面指出了模拟电路软故障诊断的发展趋势和亟待解决的问题。 展开更多
关键词 模拟电路 软故障诊断 故障字典法 节点压增量关系方程 模糊神经网络 小波神经网络 网络撕裂法
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一种数字模拟电路混联的统一分析法 被引量:2
17
作者 屈广林 韩晓微 《沈阳大学学报》 CAS 1998年第4期18-23,共6页
本文提出了一种数字电路与模拟电路混联的统一分析方法.这种方法主要是采用了数字电路和模拟电路同时变换成函数逻辑求解,因而使得数字模拟VLSI能准确、简单、统一求解.
关键词 数字模拟电路 函数布尔逻辑 数字 模拟电路 混联 统一分析法
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面向多功能模拟信号处理的开关电流型可重构模拟电路研究 被引量:7
18
作者 王友仁 祝鸣涛 +2 位作者 任晋华 崔江 林华 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期1047-1052,共6页
现有的离散时间型可重构模拟电路采用开关电容技术,存在功能有限、带宽低、与数字CMOS工艺不兼容等问题.本文提出了一种基于电流模取样数据技术的可重构模拟电路,能够与数字CMOS工艺技术兼容.设计了细粒度开关电流型可重构模拟单元,设... 现有的离散时间型可重构模拟电路采用开关电容技术,存在功能有限、带宽低、与数字CMOS工艺不兼容等问题.本文提出了一种基于电流模取样数据技术的可重构模拟电路,能够与数字CMOS工艺技术兼容.设计了细粒度开关电流型可重构模拟单元,设计了面向开关电流型CAB互连的可编程网络结构.在4×2规模的可重构模拟阵列上,重构实现了三个典型模拟电路应用实例,实验结果证明了所设计开关电流型可重构模拟电路是有效的,能重构实现多种功能的模拟电路. 展开更多
关键词 模拟信号处理 可重构模拟电路 开关流技术 可重构模拟单元 可编程开关网络 多功能
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小波变换与主元分析相结合的模拟电路检测方法 被引量:9
19
作者 张超杰 贺国 梁述海 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期570-575,共6页
针对容差、非线性、建模复杂等造成的模拟电路故障检测困难以及现有故障检测方法需要根据经验设置检测阈值的缺点,提出了一种小波变换和主元分析相结合的模拟电路故障检测方法,给出了利用该方法进行故障检测的具体过程.利用三角波信号... 针对容差、非线性、建模复杂等造成的模拟电路故障检测困难以及现有故障检测方法需要根据经验设置检测阈值的缺点,提出了一种小波变换和主元分析相结合的模拟电路故障检测方法,给出了利用该方法进行故障检测的具体过程.利用三角波信号作为激励源,采集和分析被测电路的输出响应;利用小波变换提取输出响应的故障特征,能够同时利用时域和频域信息;利用主元分析融合故障特征进行故障检测,能够避免设定检测阈值的困难.将其应用于模拟滤波器的故障检测,结果表明,该方法能够有效地利用时频域信息进行故障检测,优于单纯的时域分析方法或频域分析方法. 展开更多
关键词 模拟电路 故障检测 输出压响应 小波变换 主元分析 容差
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模拟电路故障诊断技术研究 被引量:14
20
作者 周绍磊 张文广 +1 位作者 何甦 杨增胜 《海军航空工程学院学报》 2006年第1期127-130,158,共5页
介绍了模拟电路故障诊断的现状及特点,对基于网络撕裂法的故障诊断方法进行了研究,探讨了基于BP神经网络的故障诊断方法及其在模拟电路上的应用,并指出了故障诊断技术的发展趋势.
关键词 模拟电路 故障诊断 网络撕裂法 神经网络
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