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混合云环境面向安全科学工作流数据布局策略 被引量:2
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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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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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科学工作流技术研究综述 被引量:28
3
作者 张卫民 刘灿灿 骆志刚 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期56-65,共10页
科学工作流管理系统(Scientific Workflow Management Systems,SWfMS)为科学家提供一个管理大规模复杂科学计算的有效平台,通过管理复杂应用程序对海量科学数据进行管理、分析、仿真和可视化以帮助科学家进行科学发现。本文首先对科学... 科学工作流管理系统(Scientific Workflow Management Systems,SWfMS)为科学家提供一个管理大规模复杂科学计算的有效平台,通过管理复杂应用程序对海量科学数据进行管理、分析、仿真和可视化以帮助科学家进行科学发现。本文首先对科学工作流(Scientific Workflow,SWF)的关键技术和研究现状进行全面综述,包括SWF模型、表示、语言、组合、验证、调度、数据来源管理以及系统的容错性与安全性等;然后对近两年的最新研究进行分析,并在此基础上指出该领域目前存在的不足和未来发展方向;最后对我国目前的研究现状进行分析并给出建议。 展开更多
关键词 科学计算 科学工作流(SWF) 流程组合 调度 容错 来源管理
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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
4
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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基于科学工作流的铁路行车安全评价系统研究 被引量:10
5
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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云环境下基于多目标的多科学工作流调度算法 被引量:10
6
作者 袁友伟 鲍泽前 +1 位作者 俞东进 李万清 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第11期3326-3339,共14页
针对现有云环境下的多科学工作流调度算法中存在的未考虑安全调度问题,提出了多科学工作流安全-时间约束费用优化算法MSW-SDCOA(multi-scientific workflows security-deadline constraint cost optimization algorithm).首先,MSW-SDCO... 针对现有云环境下的多科学工作流调度算法中存在的未考虑安全调度问题,提出了多科学工作流安全-时间约束费用优化算法MSW-SDCOA(multi-scientific workflows security-deadline constraint cost optimization algorithm).首先,MSW-SDCOA基于数据依赖关系压缩科学工作流,减少任务节点数从而节省了调度开销;并通过改进HEFT(heterogeneous earliest-finish-time)算法形成调度序列,以实现全局多目标优化调度;最后,通过优化ACO(ant colony optimization)中信息素更新策略和启发式信息,进一步改善费用优化效果.仿真实验表明,MSW-SDCOA算法在费用优化效果上比MW-DBS算法提高了约14%. 展开更多
关键词 安全调度 费用优化 科学工作流 压缩 分层计算
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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
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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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云环境下基于聚簇的科学工作流执行优化策略 被引量:5
8
作者 段菊 陈旺虎 +2 位作者 王润平 俞茂义 王世凯 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2015年第6期1580-1584,共5页
基于云环境下的科学工作流,以提高处理机利用率、降低费用为目标,提出了一种基于聚簇的执行优化策略。该策略首先基于合理的任务复制和分簇,以实现关键任务的尽早调度;在此基础上,对任务簇再次进行聚集,以充分利用任务簇中任务间可能的... 基于云环境下的科学工作流,以提高处理机利用率、降低费用为目标,提出了一种基于聚簇的执行优化策略。该策略首先基于合理的任务复制和分簇,以实现关键任务的尽早调度;在此基础上,对任务簇再次进行聚集,以充分利用任务簇中任务间可能的空闲时间。实验表明,该策略能够提高任务的并行度,提前工作流的最早完成时间,并且在提高处理机的利用率和降低科学工作流的执行费用方面有显著效果。 展开更多
关键词 云计算 科学工作流 任务复制 聚簇 任务调度
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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
9
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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科学工作流与高性能计算集成方案 被引量:4
10
作者 赵勇 李有福 +2 位作者 李小龙 刘鹏 田文洪 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期457-463,共7页
科学工作流为科学计算提供了工作流定义、流程管理和任务并行化等支持,高性能计算为大规模数据处理提供了集群管理、任务管理、资源调度等机制。如今正进入一个"大数据"时代,将科学工作流系统与高性能计算结合实现高性能计算... 科学工作流为科学计算提供了工作流定义、流程管理和任务并行化等支持,高性能计算为大规模数据处理提供了集群管理、任务管理、资源调度等机制。如今正进入一个"大数据"时代,将科学工作流系统与高性能计算结合实现高性能计算平台上大规模并行计算具有重要意义。集成中间件与上层工作流系统和底层高性能计算平台进行交互,提供任务提交与状态监控功能。同时,集成方案为分布式集群中计算平台提供新的参考实现。基于上述分析以Swift科学工作流与Windows高性能计算平台集成方案为例,通过NASA MODIS图片处理工作流来分析并验证集成方案的可行性和性能。 展开更多
关键词 计算平台 分布式集群 高性能计算 大规模并行计算 科学工作流
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超算环境科学工作流应用的容错 被引量:3
11
作者 李于锋 莫则尧 +2 位作者 肖永浩 赵士操 段博文 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期82-89,共8页
超算环境中科学工作流技术广泛应用于科学研究和工程仿真领域。复杂多物理过程数值模拟、多阶段数据处理等应用往往需要使用多种应用软件相互协作,构建业务流程自动执行来提升工作效率。然而在超算环境中执行科学工作流应用面临着资源... 超算环境中科学工作流技术广泛应用于科学研究和工程仿真领域。复杂多物理过程数值模拟、多阶段数据处理等应用往往需要使用多种应用软件相互协作,构建业务流程自动执行来提升工作效率。然而在超算环境中执行科学工作流应用面临着资源失效、任务配置错误等异常情况,造成工作流执行中断,严重影响完成效率,故容错功能对超算工作流应用的稳定持续运行有重要意义。介绍了科学工作流的容错设计分类,并对典型工作流系统的容错设计进行分析评述;提出了基于决策树的事件-条件-动作容错模型,设计了非侵入式可扩展的容错架构,并针对自主研发的部署在超算环境下的科学工作流应用平台HSWAP,实现了运行时可配置的容错策略。在实际的工程仿真任务中,基于所提出模型和架构实现的容错机制为提高工作流执行效率发挥了重要作用。 展开更多
关键词 容错 科学工作流 决策树模型 工作流引擎
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云环境下基于多目标优化的科学工作流数据布局策略 被引量:6
12
作者 程慧敏 李学俊 +1 位作者 吴洋 朱二周 《计算机应用与软件》 2017年第3期1-6,共6页
针对传统科学工作流数据布局策略在减少数据传输时间的同时,不能兼顾数据中心间的负载均衡,提出一种基于多目标优化的数据布局策略。首先生成固定数据集布局方案,然后利用多目标优化算法KnEA对非固定数据集进行布局,最终得到全局布局方... 针对传统科学工作流数据布局策略在减少数据传输时间的同时,不能兼顾数据中心间的负载均衡,提出一种基于多目标优化的数据布局策略。首先生成固定数据集布局方案,然后利用多目标优化算法KnEA对非固定数据集进行布局,最终得到全局布局方案。KnEA算法利用knee points比普通非支配个体有着更好的收敛性特征,并综合考虑多个优化目标间的平衡,因而可以取得数据传输时间和负载均衡都很好的数据布局方案。通过对比实验证明了该数据布局策略的有效性。 展开更多
关键词 云计算科学工作流数据布局 多目标优化 负载均衡
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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
13
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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基于平衡定价和成本梯度的科学工作流调度策略 被引量:3
14
作者 马艳 龚斌 邹立达 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期2416-2421,共6页
科学工作流调度在自治网格和竞争市场环境下变得极具挑战性.为了兼顾科学用户和服务提供者的需要,提出效用网格环境下市场驱动的科学工作流调度框架:使用平衡定价机制推导出多个资源约束情况下的服务价格,最大化服务提供者的利润和实现... 科学工作流调度在自治网格和竞争市场环境下变得极具挑战性.为了兼顾科学用户和服务提供者的需要,提出效用网格环境下市场驱动的科学工作流调度框架:使用平衡定价机制推导出多个资源约束情况下的服务价格,最大化服务提供者的利润和实现资源的最优分配;成本优化映射策略引入成本梯度因子作为服务选择的标准,提高调度算法的优化能力和优化速度.性能模拟表明该框架不仅实现了较高的资源节点收益和资源利用率,还可在保证用户QoS要求的前提下优化不同类型科学工作流的执行成本. 展开更多
关键词 网格计算 任务调度 科学工作流 服务定价
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混合云环境下基于模糊理论的科学工作流数据布局策略 被引量:4
15
作者 刘漳辉 赵旭 +1 位作者 林兵 陈星 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2021年第11期199-207,共9页
混合云环境下,合理的数据布局策略对科学工作流的高效执行至关重要。传统的科学工作流数据布局策略主要基于确定性环境,而在实际网络环境中,由于不同数据中心之间的负载不同、带宽波动和网络拥塞等原因以及计算机自身的特性,数据传输时... 混合云环境下,合理的数据布局策略对科学工作流的高效执行至关重要。传统的科学工作流数据布局策略主要基于确定性环境,而在实际网络环境中,由于不同数据中心之间的负载不同、带宽波动和网络拥塞等原因以及计算机自身的特性,数据传输时间存在不确定性。为了解决该问题,基于模糊理论,以最小化数据模糊传输时间为目标,提出了一种基于遗传算法算子的模糊自适应离散粒子群优化算法(Fuzzy Adaptive Discrete Particle Swarm Optimization Algorithm Based on Genetic Algorithm Operators,FGA-DPSO),对科学工作流数据进行合理布局,同时满足数据集的隐私要求和数据中心的容量限制。实验结果表明,该算法能够有效地减少混合云环境下科学工作流的数据模糊传输时间。 展开更多
关键词 混合云 科学工作流 数据布局 模糊理论 时间优化
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面向科学工作流的应用集成框架 被引量:5
16
作者 汪春杰 曹健 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第20期258-260,263,共4页
在分析科学工作流的概念和特点的基础上,针对科学工作流中应用集成的需求,提出一个应用集成的统一框架。基于各种应用抽象出统一的模型,在该模型上提出的框架能有效地集成各种应用。基于该模型实现一个科学工作流管理系统。图像处理应... 在分析科学工作流的概念和特点的基础上,针对科学工作流中应用集成的需求,提出一个应用集成的统一框架。基于各种应用抽象出统一的模型,在该模型上提出的框架能有效地集成各种应用。基于该模型实现一个科学工作流管理系统。图像处理应用验证了该框架的可行性。 展开更多
关键词 科学工作流 应用集成 统一框架
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一种科学工作流视图抽象方法 被引量:2
17
作者 肖东 严泳键 余阳 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2013年第8期1794-1801,共8页
为了解决复杂的科学工作流过程视图造成用户理解和数据溯源困难的问题,在对科学工作流及其视图进行形式化定义的基础上,提出一个可保持数据溯源正确性的视图抽象算法——Extend-and-Merge算法。该算法从科学工作流中的一个任务出发,通... 为了解决复杂的科学工作流过程视图造成用户理解和数据溯源困难的问题,在对科学工作流及其视图进行形式化定义的基础上,提出一个可保持数据溯源正确性的视图抽象算法——Extend-and-Merge算法。该算法从科学工作流中的一个任务出发,通过寻找及合并三种合理子结构,最终得到保证溯源正确性的合理抽象视图,并设计实现了一个软件工具用于可视化展示。通过一组真实科学工作流过程数据上的实验表明,Extend-and-Merge算法可在多项式时间内获得规模为原来过程13.1%的合理抽象视图。 展开更多
关键词 科学工作流 视图抽象 溯源
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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
18
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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基于科学工作流的科研知识产出管理和利用研究 被引量:4
19
作者 赵迎光 马建霞 《情报杂志》 CSSCI 北大核心 2012年第3期151-156,共6页
随着数据密集型科研的发展,目前只关注科研产出末端的知识产出管理方式已经不能满足e-Science环境下对学术交流的需求。提出了从科学工作流入手构建科研知识产出管理模型的构想,通过分析国内外在科学工作流和科研知识产出方面所做的研... 随着数据密集型科研的发展,目前只关注科研产出末端的知识产出管理方式已经不能满足e-Science环境下对学术交流的需求。提出了从科学工作流入手构建科研知识产出管理模型的构想,通过分析国内外在科学工作流和科研知识产出方面所做的研究之后,发现其在科研过程描述方面不能满足我们的要求,因此构建了新的基于OPM的扩展的科学工作流对象模型。 展开更多
关键词 科学工作流 科研知识产出 管理利用
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网格环境下费用约束的科学工作流可靠调度算法 被引量:1
20
作者 阎朝坤 胡志刚 +1 位作者 李玺 罗慧敏 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2012年第4期707-711,共5页
网格基础设施是目前科学工作流应用规划、部署和执行的主要支撑环境.然而由于网格资源的自治、动态及异构性,如何在保障用户QoS约束下有效调度科学工作流是一个研究热点.针对费用约束下的科学工作流调度问题,为了提高其执行的可靠性,本... 网格基础设施是目前科学工作流应用规划、部署和执行的主要支撑环境.然而由于网格资源的自治、动态及异构性,如何在保障用户QoS约束下有效调度科学工作流是一个研究热点.针对费用约束下的科学工作流调度问题,为了提高其执行的可靠性,本文使用随机服务模型描述资源节点的动态服务能力并考虑本地任务负载对资源执行性能的影响,给出一种资源可靠性的评估方法,在此基础上提出一种费用约束下的科学工作流可靠调度算法RSASW.仿真实验结果表明RSASW算法相对于GAIN3,GreedyTime-CD及PFAS算法,对工作流的执行具有很好的可靠性保障. 展开更多
关键词 网格 科学工作流 费用 负载 随机服务模型 可靠性
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