操作系統(tǒng)數(shù)學模型論文
系統(tǒng)數(shù)學模型又稱數(shù)學模擬，是建立在客觀存的環(huán)境系統(tǒng)的基礎上，反映評價涉及到的各種環(huán)境要素和過程以及它們之間相互聯(lián)系和作用一組數(shù)學表達式。下面學習啦小編給你分享操作系統(tǒng)數(shù)學模型論文，歡迎閱讀。
操作系統(tǒng)數(shù)學模型論文篇一
培養(yǎng)高中學生應用數(shù)學模型解決實際問題，不僅是數(shù)學本身發(fā)展的要求，也是我們整個社會發(fā)展的需要。所以，我們的數(shù)學建模教學不僅僅要以使學生學到重要的數(shù)學知識為目的，更要旨在提高中學生的思維品質(zhì)。
《普通高中數(shù)學課程標準》(實驗)“前言”部分中指出：高中數(shù)學課程給教師留有一定的選擇空間，他們可以根據(jù)學生的基本需求和自身條件豐富課程;應倡導積極主動、勇于探索的學習方式;應注重提高學生的數(shù)學思維能力、發(fā)展學生的數(shù)學應用意識等。
在新課概念教學中，選擇日常生活事例引導學生建模，在建模過程中了解概念的現(xiàn)象，掌握概念本質(zhì)。
一、對數(shù)學模型的認識
建模思想是在20世紀80年代進入我國大學的，一些西方國家的大學在20世紀60年代到70年代已經(jīng)引入了數(shù)學建模這一概念。經(jīng)過20多年的發(fā)展之后，數(shù)學建模已經(jīng)是各院校中開設的專業(yè)課程，是培養(yǎng)學生利用數(shù)學方法分析、解決問題的一個有效方法。數(shù)學模型一般有算法模型、解析幾何模型、立體幾何模型、概率模型以及函數(shù)模型等等類型。數(shù)學建模是建立數(shù)學模型的過程，這個過程也可以說是一種用數(shù)學的思想思考問題的手段。數(shù)學建模主要是用數(shù)學方法和手段，通過簡化或者抽象描述，解決實際問題的一種手段。數(shù)學建?；顒油加芯唧w的教學活動作為實例，例如利用概率模型，調(diào)查一個班的學生課前預習情況、作業(yè)完成情況和課后上網(wǎng)情況等等。
二、創(chuàng)新數(shù)學建?；顒?，激發(fā)學生學習興趣
高中教學中加入數(shù)學建模知識是一件非常有意義的事，因為數(shù)學建模不僅可以提高學生對學習數(shù)學的興趣，還可以培養(yǎng)高中生正確的數(shù)學觀、敢于挑戰(zhàn)困難的意志力。數(shù)學建模能培養(yǎng)學生應用數(shù)學方法進行證明、推理、分析的能力;還能培養(yǎng)學生用理解數(shù)學語言和用數(shù)學語言解決實際問題的能力;甚至還可以提高學生自主學習、安排、協(xié)調(diào)、組織能力以及應用計算機軟件的編程能力和模擬能力。在高中數(shù)學的課堂教學中，多層次、多角度地編排與生活有關(guān)的應用內(nèi)容，能夠達到有效激發(fā)學生建模興趣的目的。例如，在函數(shù)的學習中可以設置不同的問題情境，建立相關(guān)的數(shù)學模型。就過節(jié)包湯圓來說，一般情況下，1公斤面、1公斤餡，包100個湯圓?，F(xiàn)在，1公斤面不變，但是餡比1公斤多了，現(xiàn)在請問應該多包幾個(直徑小一些)，還是少包幾個(直徑大一些)?假設湯圓的形狀和皮的厚度都一樣。建立模型：大皮的半徑為R，小皮的半徑r。S=PR2，V=QR3;s=Pr2，v=Qr3且S=ns，可得V= (nv)≥nv?？芍?，若100個湯圓包1公斤餡，則50個湯圓可以大約包1.41公斤餡。這樣通過引導學生用函數(shù)知識刻化生活問題，建立了函數(shù)關(guān)系解析式，解決了實際問題的一般性，學生們的建模興趣就會被進一步激發(fā)出來。有了興趣之后，學生就會帶著積極上進的心態(tài)去面對數(shù)學難題、克服困難，認真、仔細地去比較、分析、探索認識事物的變化發(fā)展規(guī)律，從而提高自己解決問題的能力和水平。
通過調(diào)查我們得知，很多高中生對數(shù)學建模都有一定的了解，并且表示非常感興趣。很多學生認為，“數(shù)學源于生活，生活依靠數(shù)學，平時做的題都是理論性較強，實際性較弱的題，都是在理想化狀態(tài)下進行討論，而數(shù)學建模問題往往能貼近生活，充滿趣味性”;“數(shù)學建模使我們更深切地感受到高中數(shù)學與實際生活的有緊密聯(lián)系，感受到數(shù)學問題廣泛于生活當中，使我們對于學習數(shù)學的重要性理解得更為深刻”。
三、創(chuàng)新數(shù)學建?；顒?，發(fā)展學生應用意識
21世紀以來，數(shù)學科學逐漸在國家的科技與經(jīng)濟中扮演著重要的角色。隨著世界經(jīng)濟全球化和計算機科學的快速發(fā)展，數(shù)學科學已成為了當今高科技的一個重要組成部分。數(shù)學有一個很重要的特點，就是具有廣泛的應用性。因此，培養(yǎng)學生應用數(shù)學理論和知識的能力已經(jīng)成為了高中數(shù)學教學過程中一個非常重要的方面。數(shù)學建?；顒油加幸跃唧w生活實例作為教學內(nèi)容。例如，某旅游景區(qū)某星級大酒店有150個客房，經(jīng)過一段時間的經(jīng)營實踐，旅館經(jīng)理得到一些數(shù)據(jù)：如果每間客房定價為160元，住房率為55%;每間客房定價為140元，住房率為65%;每間客房定價為120元，住房率為75%;每間客房定價為100元，住房率為85%。欲使每天收入最高，問每間住房的定價應是多少?
解答過程：
可得出假設：收入關(guān)于房價的曲線為中間高兩側(cè)低，可試一元二次函數(shù)回歸模型。
模型建立：設y為收入，x為房價，y=ax^2+bx+c
求解：將以上四組數(shù)據(jù)代入公式，可解得a=-1，b=277.5，c=-5000。
進而得出y=x^2+277.5x+5000，求收入最高時的定價，可知。當求y=-x^2+277.5x-5000的最大值時，可知x=138.75時，每天收入最高。
通過許多類似這樣的實例教學，可以讓學生意識到數(shù)學建模的應用在生活當中隨處可見，數(shù)學建模是我們生活中解決實際問題的一種重要方法和工具。
四、創(chuàng)新數(shù)學建模活動，培養(yǎng)學生數(shù)學素養(yǎng)
目前，在一些發(fā)達國家數(shù)學界都普遍重視數(shù)學建模的教學，也贊同通過開展數(shù)學建?；顒觼硗苿咏逃母母锇l(fā)展。就當前世界形勢來看，發(fā)達國家數(shù)學界已有把數(shù)學建?；顒又饾u從大學生教育轉(zhuǎn)移到高中學生的發(fā)展趨勢。數(shù)學建模主要是在現(xiàn)實情境中把數(shù)學問題抽離出來，經(jīng)過修改，建立成數(shù)學模型，再將此數(shù)學模型拿回到現(xiàn)實中檢驗。這一個建模的過程不僅能拓寬高中學生的知識面，還能培養(yǎng)學生動腦、動手能力，在對實際問題進行調(diào)查研究的時候，也能培養(yǎng)學生的數(shù)學能力和數(shù)學素養(yǎng)。作為提高高中學生分析實際問題、解決實際問題能力的最主要過程，數(shù)學建模能夠很好地將各種知識應用于現(xiàn)實生活的實際問題中，是培養(yǎng)高中學生綜合素質(zhì)的一項重要科目。因此，有效地展開數(shù)學建?；顒?，可以培養(yǎng)學生的解決問題能力，提高學生的綜合素養(yǎng)。
總而言之，在高中數(shù)學教學中，數(shù)學建?；顒邮欠浅Ｖ匾模豢扇鄙?。提高數(shù)學建模的意識，是培養(yǎng)學生解決實際問題的首要過程。這樣一來，我們在中學教學內(nèi)容上面都要隨之變化，教學觀念和教育思想也需要隨之更新，而且在教學過程中，中學教師也需要學習好新的數(shù)學教學理念，經(jīng)過努力研究把中學知識應用于現(xiàn)實生活中。只有在深入對數(shù)學建模進行研究之后，才能把握好數(shù)學建模問題的難度和深度，才能推動高中數(shù)學建模教學更好、更快地發(fā)展。
操作系統(tǒng)數(shù)學模型論文篇二
數(shù)學模型方法，不僅是處理數(shù)學理論問題的一種經(jīng)典方法，而且還是處理科技領域中各種實際問題的一般數(shù)學方法?，F(xiàn)代電子計算機的廣泛應用，使得數(shù)學模型方法已經(jīng)廣泛應用于自然科學與社會科學的一切領域。馬克思曾說：“一門科學只有成功地運用數(shù)學時，才能達到了完善的地步。”如今數(shù)學在發(fā)展高科技、提高生產(chǎn)力及加強系統(tǒng)管理科學等方面的重要性已日益被人們所認識。新課程實施后，數(shù)學模型是貫穿于整個高中數(shù)學課程中的重要內(nèi)容，這些內(nèi)容雖不單獨設置卻滲透在每個模塊或?qū)ｎ}中。下面我就對數(shù)學模型的概念、類別和缺點、在初等數(shù)學中應用及建模能力的培養(yǎng)談談一些看法。
一、數(shù)學模型的概念
數(shù)學模型是針對或參照某種事物系統(tǒng)的特征或數(shù)量相依關(guān)系，采用形式化的數(shù)學語言，概括或近似地表述出來的一種數(shù)學結(jié)構(gòu)。這種數(shù)學結(jié)構(gòu)是借助于數(shù)學概念和符號刻畫出來的某種系統(tǒng)的純關(guān)系結(jié)構(gòu)，所以在數(shù)學模型的形成過程中，已經(jīng)用了抽象分析法，可以說抽象分析法是構(gòu)造數(shù)學模型的基本手段。從廣義上講，數(shù)學中的各種基本概念如實數(shù)、向量、集合等可叫做數(shù)學模型，因為它們是以各自相應的實體為背景加以抽象出來的最基本的數(shù)學概念，這種可稱為原始模型。如例1：自然數(shù)1、2、3、4…n是用來描述離散型數(shù)量的模型;例2：每一個代數(shù)方程或數(shù)學公式也是一個數(shù)學模型，如ax +bx+c=0。但狹義的解釋，只有那些反映特定問題或特定的具體事物系統(tǒng)的數(shù)學關(guān)系結(jié)構(gòu)才叫數(shù)學模型。一般的，在應用數(shù)學中，數(shù)學模型都作狹義講，構(gòu)建數(shù)學模型的目的就是為了解決實際問題。
二、數(shù)學模型的類別
1.按照建立模型的數(shù)學方法進行分類，如初等數(shù)學模型、幾何模型、規(guī)劃模型等。
2.按模型的表現(xiàn)特性，可分為確定性模型與隨機模型、靜態(tài)模型與動態(tài)模型、線性模型與非線性模型、離散模型與連續(xù)模型。
3.按照建模目的分，有描述型模型、分析模型、預報模型、優(yōu)化模型、決策模型、控制模型等。
三、數(shù)學模型的缺點
1.模型的非預制性。實際問題各種各樣，變化萬千，這使得建模本身常常是事先沒有答案的問題，在建立新的模型的過程中，甚至會伴隨著新的數(shù)學方法或數(shù)學概念的產(chǎn)生。
2.模型的局限性。首先模型是現(xiàn)實對象簡化、理想化的產(chǎn)物，所以一旦將模型的結(jié)論用于實際問題，那些被忽視的因素必須考慮，因此結(jié)論的通用性和精確性只是相對的。另外，由于人們認識能力和數(shù)學本身發(fā)展水平的限制，有不少實際問題很難得到有實用價值的數(shù)學模型。
四、建模的步驟
建模過程有哪些步驟與實際問題的性質(zhì)、建模的目的等有關(guān)，下面我們先看兩個例子：
例一：家用電器一件，現(xiàn)價2000元，實行分期付款，每期付款數(shù)相同，每期為一個月，購買后一個月付款一次，再過一個月又付款一次，共12次，即購買一年后付清，若按月利率8‰，每月復利計算一次，那么每期應付款多少?
這是一道關(guān)于分期付款的實際應用題，我們要求解就必須構(gòu)建數(shù)學模型。通過分析，問題體現(xiàn)出的等量關(guān)系為分期付款，各期所付的款及各期所付的款到最后一次付款時所生的利息合計，應等于所購物品的現(xiàn)價及這個現(xiàn)價到最后一次付款時所生的利息之和。因此，設每期應付款為x元，那么，到最后一次付款時，
第一期付款及所生利息之和為x×1.008 ，
第二期付款及所生利息之和為x×1.008 ，
第三期付款及所生利息之和為x×1.008 ，
……
……
第十一期付款及所生利息之和為x×1.008，
第十二期付款及所生利息之和為x，
而所購電器的現(xiàn)價及其利息之和為2000×1.008 ，
由此x×(1+1.008+1.008 +…1.008 )=2000×1.008 ，
由等比數(shù)例求和公式得：
∴x≈175.46(元)
也就是每期應付款175.46元。
例二：關(guān)于物體冷卻過程一個問題：設某物體置于氣溫為24℃的空氣中，在時刻t=0時，物體溫度為u =150℃，經(jīng)過10分鐘后物體溫度變?yōu)閡 =100℃，試確定該物體溫度u與時間t之間的關(guān)系并計算t=20分鐘時物體的溫度。
為了解決此問題就要構(gòu)造一個數(shù)學模型，首先由于該問題涉及必然性現(xiàn)象，故要選取一個確定性數(shù)學模型。又為了反映物體冷卻過程這樣一個物理現(xiàn)象，還必須應用牛頓冷卻定律：在一定溫度范圍內(nèi)，一個物體的溫度變化率恒與該物體和所在介質(zhì)之溫差成正比。在該問題里，物體溫度u應是時間變量的連續(xù)函數(shù)，記為u=u(t)。對初始溫度u 而言，溫差為u -u (u 為空氣介質(zhì)溫度)。我們又知道，應變量(函數(shù))的變化率可用導數(shù)概念來表述，于是物體冷卻過程(現(xiàn)實原型)的數(shù)學模型就是如下形式的微分方程：
=-k(u-u )，k為比例常數(shù)，在具體問題里可確定下來。
具體問題要求出函數(shù)關(guān)系u=u(t)的顯式表示。易得
log (u-u )=-kt+c
∴u-u =A•e ，其中A為常數(shù)，代入t=0時，u=u ，則u -u =Ae°=A，
∴u=(u -u )e +u 這就是方程解。
有了一般模型，只要把實際問題里的具體數(shù)據(jù)一一代入即可。
100=(150-24)e +24
∴k=0.051
因此對具體問題有特殊模型為u=24+126e ，將t=20代入則得u(20)=24+40=64答案即為64℃。
所以我們建立數(shù)學模型的步驟可以歸納如下：
模型準備：首先要了解問題的實際情境，情況明白才能方法正確?？傊?，要做好建模的準備工作。
提出問題：通過恰當假設，將問題進行簡化。
模型構(gòu)成：根據(jù)分析對象的內(nèi)在規(guī)律和適當工具，構(gòu)造各個量(常量和變量)之間的等式(或不等式)關(guān)系或其它數(shù)學結(jié)構(gòu)。建模時應遵循的一個原則是，盡量采用簡單的數(shù)學工具，這樣才有利于更多的人了解和使用。
模型求解：可以采用解方程、邏輯運算、數(shù)值計算等各種傳統(tǒng)方法，也可使用近代的數(shù)學方法如計算機技術(shù)等。
模型檢驗：把數(shù)學上分析的結(jié)果翻譯回到實際問題，并用實際的現(xiàn)象、數(shù)據(jù)與之比較，檢驗模型的合理性和適用性。若合乎則得出結(jié)果：若不合乎實際則應重新建模，直到檢驗結(jié)果合乎實際為止。
四、有關(guān)數(shù)學建模能力培養(yǎng)的建議
在分析了數(shù)學建模的物點、過程之后，我們知道用數(shù)學模型解決實際問題首先是用數(shù)學語言表述問題，即構(gòu)造模型，這就需要有廣博的知識、足夠的經(jīng)驗、豐富的想象力和敏銳的洞察力。
1.教師應努力成為數(shù)學建模的先驅(qū)者，根據(jù)教學內(nèi)容和學生的實際情況提出一些問題供學生選擇，如關(guān)于哥尼斯堡七橋問題;或者提供一些實際情境，引導學生提出問題，如銀行的分期付款問題、公平的席位分配、傳染病的隨機感染、線性規(guī)劃等問題。特別要鼓勵學生從自己生活的世界中發(fā)現(xiàn)問題，提出問題。
2.數(shù)學建?？刹扇≌n題組的學習模式，教師應引導學生學會獨自思考，分工合作，交流討論，互相幫助。
3.數(shù)學建模活動中應鼓勵學生使用計算機、計算器。
4.教師應指導學生完成數(shù)學建模報告，并及時給出評價，評價內(nèi)容應堅持創(chuàng)新性、現(xiàn)實性、真實性、合理性、有效性，這幾個方面不必追求全面，只要有一項做得好就應該予以肯定。
總之，數(shù)學建?？梢钥闯梢婚T藝術(shù)，藝術(shù)在某種意義下是無法歸納出幾條準則或方法的，一名出色的藝術(shù)家需要大量的觀摩和前輩的指導，更需要自身實踐，愿我們的教師增強建模意識，激發(fā)學生對數(shù)學建模的興趣，為使其今后具備較高的建模能力而努力。
操作系統(tǒng)數(shù)學模型論文篇三
摘 要：為了提高電廠工作人員對DEH系統(tǒng)的組成、運行機理及系統(tǒng)故障的認識水平，本文對DEH系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)組成、系統(tǒng)功能進行了介紹，并推導出電液伺服閥、油動機、汽輪發(fā)電機組的數(shù)學模型，為相似的工程提供了借鑒。
關(guān)鍵詞：DEH系統(tǒng);組成;功能;數(shù)學模型
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.13.263
0 引言
電廠DEH系統(tǒng)主要包括系統(tǒng)控制器、操作系統(tǒng)、油系統(tǒng)、執(zhí)行機構(gòu)、保護系統(tǒng)，主要功能包括汽輪機自動保護、機組和DEH系統(tǒng)的監(jiān)控、汽輪機自動控制、汽輪機自動程序控制，在此基礎上提出了DEH系統(tǒng)主要控制對象的數(shù)學模型。
1 DEH系統(tǒng)的主要組成
DEH系統(tǒng)利用計算機控制將系統(tǒng)的邏輯判斷、控制運算、軟件組態(tài)等優(yōu)勢發(fā)揮出來，將系統(tǒng)的調(diào)節(jié)與保護、運行監(jiān)測、順序控制等融為一體。采用高壓抗燃油EH液壓系統(tǒng)替代先前的液壓系統(tǒng)大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和經(jīng)濟性。根據(jù)DEH系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可將系統(tǒng)分為控制器、操作系統(tǒng)、油系統(tǒng)、執(zhí)行機構(gòu)和保護系統(tǒng)。(1)控制器?？刂破髦饕刂乒駜?nèi)的DPU、I/O卡件、電源、網(wǎng)絡等設備。主要用于給定接收系統(tǒng)控制信號，利用邏輯運行對系統(tǒng)進行控制，系統(tǒng)采用控制器、網(wǎng)絡、電源冗余控制，以以太網(wǎng)實現(xiàn)系統(tǒng)通訊，開關(guān)量和模擬量信號發(fā)出和接收通過I/O卡件通道，調(diào)節(jié)汽閥和主汽閥的閥門控制伺服調(diào)節(jié)回路由VCC卡實現(xiàn)。(2)操作系統(tǒng)。由工程師站和操作員站組成，為運行人員提供系統(tǒng)運行的信息監(jiān)測，系統(tǒng)操作，人機對話等功能，通過冗余的以太網(wǎng)絡實現(xiàn)操作員和DPU的系統(tǒng)通訊。(3)油系統(tǒng)。油系統(tǒng)由潤滑油系統(tǒng)和高壓控制油系統(tǒng)。潤滑油系統(tǒng)由主機拖動的潤滑油泵提供，高壓控制油系統(tǒng)為DEH控制系統(tǒng)提供控制與動力用油，接受調(diào)節(jié)器或操作盤的信號指令驅(qū)動控制油泵。(4)執(zhí)行機構(gòu)。DEH的執(zhí)行機構(gòu)主要由高壓調(diào)節(jié)電液伺服機構(gòu)、高壓主汽電液伺服機構(gòu)、中壓調(diào)節(jié)電液伺服機構(gòu)、中壓主汽電液伺服機構(gòu)組成。執(zhí)行機構(gòu)包括電液伺服閥、伺服閥放大器、快速卸載閥、線性位移變換器(LVDT)、油動機，負責驅(qū)動DEH系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu)。(5)保護系統(tǒng)。保護系統(tǒng)是指在汽輪機超速運行時，系統(tǒng)通過電磁閥關(guān)閉高、中壓調(diào)節(jié)汽閥，在汽輪機嚴重超速(110%)、EH油壓低、軸承油壓低等情況下危機遮斷和手動停機。
2 DEH系統(tǒng)主要功能
從根據(jù)機組的運行要求和DEH系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特性，DEH系統(tǒng)主要有汽輪機自動保護、機組和DEH系統(tǒng)的監(jiān)控、汽輪機自動控制、汽輪機自動程序控制功能(ATC)。(1)汽輪機自動保護功能。汽輪機的自動保護功能主要是避免機組因超速、振動、差脹等原因受到破壞。包括超速保護系統(tǒng)(OPC)、危急遮斷系統(tǒng)(ETS)、機械超速保護和手動脫扣。1)超速保護系統(tǒng)(OPC)。此項保護是在汽輪機轉(zhuǎn)速達到額定轉(zhuǎn)速的103%～110%時，系統(tǒng)通過OPC電磁閥，快速關(guān)閉高、中壓調(diào)門，對機組進行超速保護。2)危急遮斷系統(tǒng)(ETS)。此項保護措施是在汽輪機轉(zhuǎn)速達到額定轉(zhuǎn)速的110%時，系統(tǒng)通過高壓遮斷電磁閥泄去高壓油，將系統(tǒng)主汽閥和調(diào)節(jié)汽閥關(guān)閉，從而實現(xiàn)機組安全停機，達到保護機組的目的。(2)機組和DEH系統(tǒng)的監(jiān)控功能。監(jiān)控系統(tǒng)主要包括CRT畫面、操作狀態(tài)指示、狀態(tài)按鈕指示，對DEH系統(tǒng)的信號通道、程序運行情況和系統(tǒng)硬件等進行監(jiān)控，通過CRT畫面顯示機組運行的主要參數(shù)、報警數(shù)據(jù)、故障信息等等。(3)汽輪機自動控制功能。汽輪機自動控制包括機組并網(wǎng)前的轉(zhuǎn)速自動控制和機組并網(wǎng)后的負荷自動控制。在轉(zhuǎn)速控制時，系統(tǒng)的高壓調(diào)門、中壓調(diào)門和主汽門的控制回路反饋信號為汽輪機的轉(zhuǎn)速。在汽輪機處于負荷控制時，以汽輪機的轉(zhuǎn)速為電網(wǎng)負荷擾動的前饋信號，反饋信號則是發(fā)電機的功率和調(diào)節(jié)級壓力的折算功率，組成的串級控制回路實現(xiàn)汽輪機自動控制功能。(4)汽輪機自動程序控制功能(ATC)。此項控制功能可實現(xiàn)在機組允許的應力范圍內(nèi)，對機組啟動程序進行適當優(yōu)化，實現(xiàn)機組最短時間、最高效率的啟動。ATC控制可實現(xiàn)機組在啟動階段的升速速率的調(diào)整、自動升速和高速暖機控制，在機組并網(wǎng)后可限制機組的升負荷速率，對負荷實現(xiàn)保持功能。
4 結(jié)論
本文介紹了汽輪機數(shù)字電液控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成和功能，并在此基礎上采用機理分析的方法推導出DEH系統(tǒng)的主要控制對象電液伺服閥、油動機、汽輪機發(fā)電機組的數(shù)學模型。
參考文獻：
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