• 제목/요약/키워드: 동기적 분산 시스템

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연구개발의 세계화와 외국인 연구 인력의 활용 전략

  • 임덕순
    • 한국기술혁신학회:학술대회논문집
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    • 한국기술혁신학회 1999년도 추계학술대회
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    • pp.521-543
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    • 1999
  • 최근 과학기술 혁신 활동의 세계화 현상과 함께 한국의 연구개발 활동도 점차 세계화되고 있다. 그러나 한국의 연구개발 활동의 세계화 현상 및 바람직한 방향에 관한 연구는 별로 없다. 세계화에 따라 국내 연구개발 자원의 유출현상도 발생하지만, 해외 연구개발 자원을 활용할 수 있는 기회도 증가한다. 본 논문에서는 연구개발 활동의 세계화에 관한 흐름 및 개념을 제시하고, 국내 외국인 연구 인력의 활용 현황 및 활용성과 영향 요인을 조사하여 외국인 연구인력 활용 방안을 탐색하였다. 외국과의 연구자 교류는 1996년 현재 유입이 약 4,300명, 유출이 약 16,000명으로 유출이 크지만, 많은 규모는 아니다. 국내 활용 외국인 연구자의 경우 1998년에는 주춤하였지만 꾸준한 증가 추세에 있다. 외국인은 비선진국, 특히 러시아 및 중국의 연구자들을 많이 활용되고 있다. 활용 분야는, 기초, 응용, 개발 연구별로 고루 분포되어 있으며, 상대적으로 정보 전자통신, 에너지 및 자원 분야에서 활용을 많이 하고 있었다. 외국인 연구자들이 참가한 프로젝트는 한국에서 기술도입기나 기술성장기에 해당하는 프로젝트들이 거의 대부분이었다. 월평균 급여는 1,500,000원부터 2,300,000원 정도의 범위에 속했다. 활용 기간을 보면 50%이상이 1년 미만이었으며 2년 이상은 약 10%정도 수준으로 단기간 활용을 위주로 하고 있는 편이다. 외국인 연구자 활용의 이유로써는 외국인 연구자가 가지고 있는 과학기술 지식을 흡수하거나 공동으로 신기술 지식을 개발하려는 목적 등이 지원제도 이용 차원이나, 해외 연구 네트워크 구축, 단순한 연구인력 충원 차원 등의 목적보다 많은 것으로 나타났다. 이는 기초과학 수준이 높은 북방권 국가들의 과학자들이 주로 활용되고 있다는 점에서도 잘 알 수 있으며 우리의 과학기술 약점을 보완하는 원천으로써 외국인 연구 인력이 대안이 되고 있음을 시사한다. 본 연구에서는 한국 연구 조직에서 일하는 외국인 연구자들의 동기 및 성과에 영향을 미치는 많은 요인들을 확인할 수 있었다. 상관관계, 분산분석, 회귀분석 등을 통해 활용 성과에 미치는 영향 요인들을 도출하였다. 설문 분석을 통하여 동기 및 성과 사이에는 강한 상관관계가 존재하는 것을 확인할 수 있었으며 이는 전통적인 동기 이론들과 부합한다. 대부분의 변수가 동기 및 성과에 동시에 영향을 미치는 것으로 조사되었으며 그중에서도 조직 협력 문화, 외국인 연구자의 의사소통 및 협력성, 외국인 연구자의 연구 능력 관련 변수들 및 연구 프로젝트의 기술수명주기, 외국인 연구자의 기존 기술지식의 흡수 등이 가장 중요한 변수로 나타났다. 이는 우리가 주로 중국 및 러시아 과학자들을 활용하여 상업화하는 외국인 연구인력 활용 패턴과도 일치하는 결과이다. 즉 우호적인 조직문화를 가지고 있는 연구 조직에서, 이미 과학기술 지식을 많이 가지고 있고 연구 능력도 높은 외국인 과학기술자를, 한국에서 기술이 태동 또는 성장하고 있는 연구 분야에서 활용하는 것이 가장 성과가 좋다는 사실을 확인시켜 주고 있다. 국내에서 최초로 수행된 본 연구는 외국인 연구 인력의 활용 성과가 매우 높으며, 우리의 과학기술혁신시스템을 보완하는 유효한 수단으로써 외국인 연구 인력이 중요한 대안이 될 수 있음을 발견하였다. 외국인 연구 인력을 잘 활용하기 위하여 문제점 및 개선방안을 활용 환경, 연구 인력이 중요한 대안이 될 수 있음을 발견하였다. 외국인 연구 인력을 잘 활용하기 위하여 문제점 및 개선 방안을 활용 환경, 연구 인력관리. 인력 교류사업, 외국인 과학자 지원 창구 등으로 나누어서 정리하였다. 연구시설, 주거시설 등의 하드웨어적 환경에 대한 개선도 중요하지만 연구 인력의 관리 능력 제고, 인력 교류 사업의 개선, 정보 제공 등 소프트웨어적인 활용 능력을 제고하는데 정책적인 관심을 기울이는 것이 중요하다고 판단된다.

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DOVE : 가상 계산 환경을 위한 분산 객체 시스템 (DOVE : A Distributed Object System for Virtual Computing Environment)

  • 김형도;우영제;류소현;정창성
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제6권2호
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    • pp.120-134
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    • 2000
  • 본 논문에서는 객체 지향 분산 가상 컴퓨팅 환경인 DOVE에 대하여 기술한다. DOVE는 독립적인 분산 객체들이 메소드 호출을 통하여 서로 상호 작용하는 분산 객체 모델을 기반으로 설계되었으며, 다수의 이기종 머신들로 구성된 분산 환경을 하나의 논리적인 단일 가상 컴퓨터로 사용자에게 제공함으로써 원격지에 있는 분산 객체들이 하나의 가상 컴퓨터에 존재하는 것처럼 사용할 수 있도록 한다. 또한, 병렬성, 이기종 환경, 객체 그룹, 단일한 네임 서비스, 그리고 오류 허용 등의 지원을 통하여 병렬 프로그램 개발을 위한 투명성 있고 사용이 용이한 프로그래밍 환경을 제공한다. 병렬성은 다양한 메소드 호출, 객체 그룹을 통한 다중 메소드 호출, 다중 쓰레드 구조 그리고 여러 동기화 구조를 사용함으로써 효과적으로 지원되며, 자동화된 데이타 변환 코드 생성, IDL 컴파일러를 통한 stub와 skeleton 객체 생성 그리고 객체 관리자를 통한 객체 라이프 관리와 네임 서비스를 통하여 이기종 간 호환성 문제를 해결하였으며 투명성 있고 사용이 용이한 프로그래밍 환경을 제공한다. 자치성 있는 분산 객체와 다중 레이어 구조 그리고 분산화된 네임 서비스와 객체 관리 구조를 사용함으로써 확장성과 보수성이 향상되었으며, 비동기방식의 사건 및 예외 처리 통한 오류 탐지 및 확인 기능을 제공한다.

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실시간 시스템에서 공유자원의 효율적 사용을 위한 혼합형 우선순위 작업자 모델 (A hybrid prioritized worker model for efficiency of shared resources in the real-time system)

  • 박홍진;천경아;김창민
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제6권12호
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    • pp.3652-3661
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    • 1999
  • 최근 들어 많이 사용되어지는 원격 전자회의 시스템이나 멀티미디어 브로드캐스팅과 같은 분산 멀티미디어 어플리케이션을 지원하기 위해서는 시스템이 어플리케이션의 시간제약성을 만족시켜주어야 한다. 따라서, 이와 같은 실시간 시스템에서는 시스템의 행위를 예측하고 분석하기 어렵게 하는 우선순위 반전 문제를 해결하여야 하며, 시스템의 오버헤드를 최소화하면서 공유자원에 대한 선점가능성을 높일 수 있는 실시간 서버모델을 사용할 필요가 있다. 현재 동기화에서 주로 사용되는 실시간 서버 모델에는 단일 스래드 서버모델, 작업자 모델 그리고 동적 서버 모델이 있으나 공유자원을 관리하기 위한 효율적인 구조를 제시하고 있지는 못하다. 본 논문에서는 우선순위 반전문제를 해결하기 위하여 우선순위 계승 프로토콜을 이용하고 있으며, 시스템의 오버헤드에 영향을 최소화하면서 서버에 대한 보다 나은 선점가능성을 제공할 수 있고 좀더 빠른 응답시간을 갖는 실시간 서버 모델로서 혼합형 우선순위 작업자 모델을 제안한다. 흔합형 우선순위 작업자 모델은 정적 우선순위 작업자 모델과 동적 우선순위 작업자 모델을 혼합한 형태로서 성능평가 결과 혼합형 우선순위 작업자 모델이 기존의 다른 모델들 보다 좀 더 나은 성능을 보이고 있음을 알 수 있다.

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무선 센서 노드를 위한 FSM 기반 운영체제의 구현 (Implementing Finite State Machine Based Operating System for Wireless Sensor Nodes)

  • 하승현;김태형
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.85-97
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    • 2011
  • 무선 센서 네트워크는 단거리 무선 통신으로 연결된 지능 센서가 사람과 실세계 객체간의 효과적인 매개자 역할을 하므로 최근 유비쿼터스 컴퓨팅 환경을 가능하게 할 수 있는 핵심적인 기술 중 하나로 각광을 받고 있다. 무선 센서 네트워크는 대량으로 분산된 극도의 내장형 시스템으로 볼 수 있다. 이 시스템은 분산 시스템으로서 병행성과 비동기적 이벤트 처리 능력에 대한 요구사항과 함께 내장형 시스템으로서 자원제한성에 따른 심각한 요구사항을 갖고 있다. 이러한 일견 상충하는 두 가지 요구사항을 갖는 무선 센서 네트워크의 운영 환경과 구조는 시스템 개발자에게 매우 독특한 어려움을 제기하고 있으므로 우리는 유한상태기계에 기반을 둔, 매우 새로운 형태의 센서 네트워크용 운영체제를 제안한다. 본 논문에서는 센서 네트워크의 특성을 감안한 설계 목표를 명시하고, 간결하고 효율적인 상태기반 운영체제인 SenOS 설계와 구현의 핵심 사항을 제시한다. 또한 이러한 SenOS가 심각한 자원제한성을 갖는 센서 노드 상에서 원하는 반응성을 갖으면서도 적은 비용으로 동적 재구성이 가능하다는 것을 설명한다. 이러한 성능은 대표적인 센서 노드용 운영체제인 TinyOS의 성능평가에 사용된 벤치마크 프로그램을 수행하고 그 결과를 TinyOS의 경우와 비교한다.

분산 환경의 대규모 클러스터를 관리하기 위한 RISE 시스템의 설계 및 구현 (The Design and Implementation of RISE for Managing a Large Scale Cluster in Distributed Environment)

  • 박두식;양우진;반민호;정갑주;이종현;이상문;이창성;신순철;이인호
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제33권7호
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    • pp.421-428
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    • 2006
  • 본 논문에서는 지리적으로 분산되어 있는 클러스터 시스템자원들을 효율적으로 활용하기 위한 3-tier 구조의 원격 설치 및 백업 방안을 소개한다. 최근에는 클러스터 시스템이 수백 노드 이상의 대규모 시스템이며, 공인망과 사설망이 혼재되는 복잡한 네트워크 환경으로 구성되고 있다. 따라서, 대규모 클러스터 시스템에 적합한 클러스터의 OS 설치와 원격지에서 클러스터 노드의 장애를 효과적으로 복구하는 것이 중요하다. 하지만 기존의 2-tier 구조의 클러스터 설치 및 이미지 백업 방법들은 공인망과 사설망으로 구성되어 있는 클러스터의 경우, 원격지에서 접근과 관리가 어렵다. 이러한 문제점을 해결하고자 본 논문에서는 3-tier 구조의 RISE(Remote Installation Service Environment) 시스템을 제안하고자 한다. RISE 시스템은 2-tier 구조의 마스터 노드 역할을 관리노드(GRISE)와 지역관리노드(LRISE)로 나누어줌으로써 다양한 네트워크환경하에서 초기설치 및 장애 발생시 효과적으로 지원할 수 있으며, 관리노드와 지역관리 노드들의 동기화 기능을 통해 지역관리노드들의 안정성을 보장하고 있다. 64개 노드의 클러스터 시스템과 Gigabit 네트워크 시스템을 활용한 실험을 통하여, 1.86 GByte의 시스템 이미지를 5분 53초 안에 확보 할 수 있었고, 64개 노드 클러스터 시스템의 초기설치 작업을 평균 17분 38초 안에 완료할 수 있었다.

멀티 에이전트를 위한 통신 프레임웍의 설계 및 구현 (Design and Implementation of Communication Framework for Multi-Agents)

  • 성현;곽재연;김정선
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2001년도 가을 학술발표논문집 Vol.28 No.2 (3)
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    • pp.568-570
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    • 2001
  • 최근에 들어와 그 응용분야가 확대되어 가고 있는 에이전트 소프트웨어는 점점 그 크기와 복잡성이 커져 감에 따라 소프트웨어 개발치 효율성을 필요로 하는 추세이다. 이에 따라 네트워크에 분산되고 이질적인 시스템에 존재하는 에이전트들은 자신의 정보를 효율적으로 교환할 수 있도록 하기 위해 통신 프레임웍을 필요로 하게 되었다. 본 논문에서는 네트워크에 존재하고 동일한 환경 또는 서로 다른 환경에 존재하는 에이전트들 간의 의사 소통을 위한 통신 프레임웍의 설계 및 구현을 제시한다. 기본적으로 에이전트 소프트웨어 아키텍처는 KRIL(KQML- Router Interface Labrary), Router, Facilitator로 구성되어 진다. 같은 호스트에 존재하는 에이전트들은 같은 주소를 가지기 때문에 각기 다른 Router를 가질 필요 없이 하나의 Router를 공유한다. Router는 로컬 호스트에 존재하는 에이전트들의 리스트를 유지 관리하며, 로컬 에이전트가 보낸 메시지의 수신자가 자신의 리스트에 없을 경우 Facilitator를 통해 다른 호스트에 존재하는 에이전트에 메시지를 전달한다. 서로 다른 환경에 존재하는 에이전트들 간의 통신과 스레드 관리, 병행처리와 동기화 등을 위해 KRIL은 ACE(The Adaptive Communication Environment) 라이브러리를 사용하였으며, Router와 Facilitator는 Java로 구현하였다.

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삼중구조 시스템의 실시간 태스크 최적 체크포인터 및 분산 고장 탐지 구간 선정 (Determination of the Optimal Checkpoint and Distributed Fault Detection Interval for Real-Time Tasks on Triple Modular Redundancy Systems )

  • 곽성우;양정민
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.527-534
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    • 2023
  • 삼중구조 시스템에서는 하나의 프로세서에서 고장이 발생해도 여유도 때문에 주어진 임무를 계속 수행할 수 있다. 본 연구에서는 삼중구조 시스템에 체크포인터 기법을 도입한 후 고장 탐지와 체크포인터를 분리하는 새로운 고장 극복 방법을 제안한다. 먼저 한 개 프로세서에서 고장이 발생하면 고장 탐지와 동시에 모든 프로세서의 상태를 동기화함으로써 고장을 복구한다. 또한 두 개 이상의 프로세서에서 동시에 고장이 발생하면 직전의 체크포인터로 회귀하여 태스크를 재실행함으로써 고장을 복구한다. 본 논문에서는 태스크가 데드라인 이내에서 성공적으로 수행될 확률을 최대화하는 고장 탐지 구간과 체크포인터 구간의 선정 방법을 제안한다. 제안된 방식을 탑재한 삼중구조 시스템을 마코프 체인으로 모델링하고 실시간 태스크의 성공적 수행 확률을 도출하는 모의실험을 수행하여 최적의 해를 구하는 과정을 제시한다.

통신 유형 변형을 이용하여 검사점 생성 개수를 개선한 검사점 Z-Cycle 검출 기법 (New Z-Cycle Detection Algorithm Using Communication Pattern Transformation for the Minimum Number of Forced Checkpoints)

  • 우남윤;염헌영;박태순
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제31권12호
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    • pp.692-703
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    • 2004
  • 통신 유도 검사점 기법(communication induced checkpointing)은 분산 프로세스들의 결함 내성을 위한 검사점 기법 중 한 가지이다. 각 프로세스가 동기화를 거치지 않고 독립적으로 생성한 지역 검사점은 일관성을 위배하는 불필요한 검사점(useless checkpoint)이 될 가능성이 있으며, 연속적인 프로세스의 롤백(rollback)을 유발시킨다. 이를 막기 위해서 통신 유도 검사점 기법은 추가로 강제적인 검사점(forced checkpoint)을 생성한다. 강제적 검사점의 개수는 전체 시스템 성능의 부하와 직결되므로 이를 줄이는 것이 중요하다. 이 논문에서는 "Z-cycle 부재" 조건을 만족하는 두 가지의 통신 기반 검사점 기법을 제안하며, 시뮬레이션 결과를 통해서 제안된 알고리즘들이 기존의 알고리즘들보다 적은 부하를 요구함을 보인다. 덧붙여, 인덱스를 사용한 기존의 통신 유도 검사점 기법은 일관적인 전역 회복점(consistent global cut)을 찾는데 비효율적임을 보인다.

MPI 브로드캐스트 통신을 위한 서킷 스위칭 기반의 파이프라인 체인 알고리즘 설계 (A Design of Pipeline Chain Algorithm Based on Circuit Switching for MPI Broadcast Communication System)

  • 윤희준;정원영;이용석
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37B권9호
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    • pp.795-805
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    • 2012
  • 본 논문에서는 분산 메모리 아키텍처를 사용하는 멀티프로세서에서 가장 병목 현상이 심한 집합통신 중 브로드캐스트를 위한 알고리즘 및 하드웨어 구조를 제안한다. 기존 시스템의 파이프라인 브로드캐스트 알고리즘은 전송 대역폭을 최대로 활용하는 알고리즘 이다. 하지만 파이프라인 브로드캐스트는 데이터를 여러 조각으로 나누어서 전송하기 때문에, 불필요한 동기화 과정이 반복된다. 본 논문에서는 동기화 과정의 중복이 없는 서킷 스위칭 기반의 파이프라인 체인 알고리즘을 위한 MPI 유닛을 설계하였고, 이를 systemC를 통하여 모델링하여 평가하였다. 그 결과 파이프라인 브로드캐스트 알고리즘과 비교하여 브로드캐스트 통신의 성능을 최대 3.3배 향상 시켰고, 이는 통신 버스의 전송대역폭을 거의 최대로 사용하였다. 그 후 verilogHDL로 하드웨어를 설계하였고, Synopsys사의 Design Compiler를 사용하여 TSMC 0.18 공정 라이브러리에서 합성하였으며 칩으로 제작하였다. 합성결과 제안하는 구조를 위한 하드웨어는 4,700 게이트(2-input NAND gate) 면적으로, 전체 면적에서 2.4%을 차지하였다. 이는 제안하는 구조가 작은 면적으로 MPSoC의 전체적인 성능을 높이는데 유용하다.

양방향 다중 중계기 채널에서의 중계기 선택 기법 (Relay Selection Algorithm for Two-way Multiple Relay Channels)

  • 강유근;이재홍
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2008년도 추계학술대회
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    • pp.31-34
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    • 2008
  • 양방향 중계 채널(two-way relay channel)은 2명의 사용자가 중계기(relay)의 도움을 받아 서로 정보를 주고받는 통신 채널이다. 중계기에서는 각각의 사용자로부터 독립적으로 수신한 두 데이터 패킷에 네트워크 코딩 기법을 적용하고, 이를 통해 만든 패킷을 두 사용자에게 동시에 전송한다. 따라서 양방향 중계 채널에서는 기존의 협력 통신에 비해 보다 효율적인 자원의 사용이 가능하다. 한편, 다중 중계기 환경에서의 중계기 선택 기반 전송 방식은 시스템의 전력 제한(power constraint), 전송 패킷의 동기화(synchronization) 문제 등을 고려할 때 다중 중계기 기반 전송 방식보다 우수한 성능을 얻을 수 있다. 본 논문에서는 양방향 다중 중계기 채널에서 중계기 선택 기법을 제안한다. 양방향 중계 채널에서는 수신한 두 신호의 결합을 위해 중계기에서 네트워크 코딩 기법을 적용함으로써 중계기의 부담이 보다 증가하는 특징이 있다. 또한, 중계기는 신호 전송 시 두 사용자 모두에게 전송하게 되고 이로 인해 두 수신지와의 채널 조건을 모두 고려하여야 한다. 따라서 중계기 선택은 데이터 패킷의 전송이 시작되기 전에 분산된 방식(distributed method)으로 이루어지며, 각각의 사용자와 중계기 간 일시적(instantaneous) 채널 이득을 바탕으로 사용자-사용자 간(end-to-end) 경로 조건의 최대값을 계산하는 메트릭(metric)을 중계기 선택 기준으로 사용한다. 모의실험을 통해 제안된 중계기 선택 기법이 중계기의 개수에 해당하는 다이버시티 이득을 얻을수 있음을 보여준다.

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