MATLAB教程--第1讲概述与基本操作

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2024版matlab教程(全)资料ppt课件

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进行通信系统的建模、仿真和分析。
谢谢聆听
B
C
变量与赋值
在MATLAB中,变量不需要事先声明,可以 直接赋值。变量名以字母开头,可以包含字 母、数字和下划线。
常用函数
MATLAB提供了丰富的内置函数,如sin、 cos、tan等三角函数,以及abs、sqrt等数 学函数。用户可以通过help命令查看函数的
D
使用方法。
02 矩阵运算与数组操作
错误处理
阐述try-catch错误处理机制的语法、 执行流程及应用实例。
04
函数定义与调用
函数概述
阐述函数的概念、作用及分类,包括内置函数和 自定义函数。
函数调用
深入剖析函数的调用方法,包括直接调用、间接 调用及参数传递等技巧。
ABCD
函数定义
详细讲解自定义函数的定义方法,包括函数名、 输入参数、输出参数及函数体等要素。
拟合方法
利用已知数据点构造近似函数,如最小二乘法、多项 式拟合、非线性拟合等。
插值与拟合的比较
插值函数经过所有数据点,而拟合函数则追求整体上 的近似。
数值积分与微分
01
数值积分方法
利用数值技术计算定积分的近似 值,如矩形法、梯形法、辛普森 法等。
02
数值微分方法
通过数值技术求解函数的导数或 微分,如差分法、中心差分法、 五点差分法等。
02
01
矩阵运算
加法与减法
对应元素相加或相减,要求矩阵 大小相同
乘法
使用`*`或`mtimes`函数进行矩阵 乘法,要求内维数相同
点乘与点除
使用`.*`、`./`进行对应元素相乘或 相除,要求矩阵大小相同
特征值与特征向量

Matlab第一教学与上机讲述免费全文阅读

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2)有足够的安装空间,不少于4G;
3)文件名:无空格、无中文的文件夹作为程序的安 装文件夹。
第一章 MATLAB操作基础
二、 MATLAB 安装
具体安装:
第一章 MATLAB操作基础
三、MATLAB的开发环境
1、MATLAB系统的组成 ① MATLAB开发环境 ② MATLAB数学函数库 ③ MATLAB语言 ④ 图形功能 ⑤ 应用程序接口 五个部分。
(5)隐藏窗口
命令输入: edit---文本程序编辑窗口 figure---图像窗口 guide---guide窗口 也可在菜单栏中选择对应窗口
选择窗口的显示形式: Desktop—Desktop Layout
四、MATLAB的启动与退出
1、MATLAB系统的启动 (1)在桌面上双击MATLAB快捷方式图标。 (2)在开始菜单中单击MATLAB项。 (3)在MATLAB安装目录中双击MATLAB快捷方式
MATLAB的帮助系统(续)
④>>lookfor image %查找有关图像的函数和命令。 2、在线帮助浏览器
MATLAB设计了全新的在线帮助浏览器, 当在View菜单中选择了Help选项,或在Help菜 单中选择了MATLAB Help选项时,都可以打 开帮助浏览器。 3、演示帮助
选择Help菜单中的Demos选项,可以打开 演示窗口,观看要查询项的动画演示。
函数的主要用法。
实验一 MATLAB熟悉与操作 基础
三、实验内容(续) (1) 已知a=73,求a的平方根;
(2)已知x的值域区间为1π-4π,求其正
玄值,余玄值。
实验一 MATLAB熟悉与操作基础
四、完成上机实验报告;并在下节课之 前上交。

matlab教程ppt(完整版)

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转置
可以使用`'`运算符对矩阵进行 转置。
矩阵高级运算
01
逆矩阵
可以使用`inv`函数求矩阵的逆矩阵 。
行列式
可以使用`det`函数求矩阵的行列式 。
03
02
特征值和特征向量
可以使用`eig`函数求矩阵的特征值 和特征向量。

可以使用`rank`函数求矩阵的秩。
04
04
matlab绘图功能
绘图基本命令
控制设计
MATLAB提供了控制系统设计和分析 工具箱,可以方便地进行控制系统的 建模、分析和优化。
03
信号处理
MATLAB提供了丰富的信号处理工具 箱,可以进行信号的时域和频域分析 、滤波器设计等操作。
05
04
图像处理
MATLAB提供了图像处理工具箱,可 以进行图像的增强、分割、特征提取 等操作。
02
matlab程序调试技巧分享
01
调试模式
MATLAB提供了调试模式,可以 逐行执行代码,查看变量值,设 置断点等。
日志输出
02
03
错误处理
通过使用fprintf函数,可以在程 序运行过程中输出日志信息,帮 助定位问题。
MATLAB中的错误处理机制可以 帮助我们捕获和处理运行时错误 。
matlab程序优化方法探讨
显示结果
命令执行后,结果将在命令窗口中显示。
保存结果
可以使用`save`命令将结果保存到文件中。
matlab变量定义与赋值
定义变量
使用`varname = value`格式定义变 量,其中`varname`是变量名, `value`是变量的值。
赋值操作
使用`=`运算符将值赋给变量。例如 ,`a = 10`将值10赋给变量a。

第1章 MATLAB操作基础PPT教学课件

第1章 MATLAB操作基础PPT教学课件

2020/12/10
8
• 1.3.2 主窗口
1.菜单栏 在MATLAB 6.5主窗口的菜单栏,共包含、View、 Web、Window和Help 6个菜单项。
• 2.工具栏 MATLAB 6.5主窗口的工具栏共提供了10个命令 按钮。这些命令按钮均有对应的菜单命令,但比 菜单命令使用起来更快捷、方便。
1994年,MATLAB 4.2版
1997年,MATLAB 5.0版
1999年,MATLAB 5.3版
2000年,MATLAB 6.0版
2001年,MATLAB 6.1版
2002年,MATLAB 6.5版
2004年,MATLAB 7.0版
2020/12/10
2
1.1.2 MATLAB的主要功能
• 1.数值计算和符号计算功能
11
• 1.3.4 工作空间窗口
工作空间是MATLAB用于存储各种变量和 结果的内存空间。在该窗口中显示工作空 间中所有变量的名称、大小、字节数和变 量类型说明,可对变量进行观察、编辑、 保存和删除。
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• 1.3.5 当前目录窗口和搜索路径
1.当前目录窗口 当前目录是指MATLAB运行文件时的工作 目录,只有在当前目录或搜索路径下的文 件、函数可以被运行或调用。
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9
• 1.3.3 命令窗口
命令窗口是MATLAB的主要交互窗口,用
于输入命令并显示除图形以外的所有执行 结果。
MATLAB命令窗口中的“>>”为命令提示 符,表示MATLAB正在处于准备状态。在
命令提示符后键入命令并按下回车键后, MATLAB就会解释执行所输入的命令,并 在命令后面给出计算结果。

第一讲 MATLAB语言概述

第一讲  MATLAB语言概述

1.1 MATLAB语言的发展

1984年,Little、Moler、Steve Bangert 合作,成立了MathWorks公司,并把 MATLAB正式推向市场。
内核采用C语言编写,而且除原有的数值 计算能力外,还新增了数据图视功能。

1.1 MATLAB语言的发展

MathWorks公司于1993年推出 MATLAB4.0版本,从此告别DOS版。
是一套高性能的数值计算和可视化数学 软件,“巨人肩上的工具 ” 优点:简洁、入门容易 难点:函数多。


1.2.1 起点高

每个变量代表一个数组(阵列) 每个元素都看作复数 所有运算都对复数数组有效 MATLAB自问世起,就以数值计算称雄 基本处理单位是复数数组 程序高度“向量化”,且易写易读
指令窗运行入门 指令窗操作要旨 历史指令窗口简介 当前目录和搜索路径 内存变量的查阅和删除 数据文件的存取 M脚本编写初步 MATLAB帮助方式概述
1.4.1 指令窗运行入门

学习MATLAB最基本的就是掌握指令窗的 操作
这一小节通过一些算例让大家对MATLAB 的使用方法有一个直观感受

1.4.1.1 指令窗简介

1.4.1.3 数值、变量和表达式
2.变量命名规则

变量名必须以字母开头,可以由字母、数字和 下划线组成,变量名中不能包含空格、运算符 和标点符号 变量名、函数名对字母大小写敏感


变量名的字符长度不应超过63个字符,第63个 字符之后的字符将被忽略
1.4.1.3 数值、变量和表达式
3.MATLAB默认的预定义变量

考核要求:不得缺勤,实验报告齐备

(完整版)Matlab入门教程

(完整版)Matlab入门教程

第1章MATLAB操作基础1.1 MATLAB概述1.1.2 MATLAB的主要功能1.数值计算MATLAB以矩阵作为数据操作的基本单位,还提供了十分丰富的数值计算函数。

2.绘图功能可以绘制二维、三维图形,还可以绘制特殊图形(与统计有关的图,例如:区域图、直方图、饼图、柱状图等)。

3.编程语言MATLAB具有程序结构控制、函数调用、数据结构、输入输出、面向对象等程序语言特征,而且简单易学、编程效率高。

4.MATLAB工具箱MATLAB包含两部分内容:基本部分和各种可选的工具箱。

MATLAB工具箱分为两大类:功能性工具箱和学科性工具箱。

1.1.3MATLAB语言的特点❖语言简洁紧凑,使用方便灵活,易学易用。

例如:A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]一条语句实现了对3x3矩阵的输入。

❖语句功能强大,一条语句相当于其它语言的一个子程序,例如fft。

❖语句简单,内涵丰富。

同一个函数有不同的输入变量和输出变量,分别代表不同的含义。

❖Matlab既具有结构化的控制语句(if、for、while)又支持面向对象的程序设计。

❖方便的绘图功能。

❖包含功能强劲的工具箱。

❖易于扩展。

1.1.4 初识MATLAB例1-1 绘制正弦曲线和余弦曲线。

x=[0:0.5:360]*pi/180;plot(x,sin(x),x,cos(x));例1-2 求方程3x4+7x3+9x2-23=0的全部根。

p=[3,7,9,0,-23]; %建立多项式系数向量x=roots(p) %求根例1-3 求积分quad('x.*log(1+x)',0,1)例1-4 求解线性方程组。

a=[2,-3,1;8,3,2;45,1,-9];b=[4;2;17];x=inv(a)*b1.2 MATLAB的运行环境与安装1.2.1 MATLAB的运行环境硬件环境:(1) CPU(2) 内存(3) 硬盘(4) CD-ROM驱动器和鼠标软件环境:(1) Windows 98/NT/2000 或Windows XP(2) 其他软件根据需要选用1.2.2 MATLAB的安装运行系统的安装程序setup.exe,可以按照安装提示依次操作。

MATLAB基础知识与操作

MATLAB基础知识与操作

运行结果: ans = (x^3-1)*(x-1) >> symdiv(s1,s2) 运行结果: ans = (x^3-1)/(x-1) >> sympow(s1,s2) 运行结果: ans = (x^3-1)^(x-1)
1.7.3符号表达式的化简函数
符号数学工具箱提供了符号表达式的因式分解、展开、合并、化简、通分等数 例1.9对表达式 进行因式分解。 >> syms x %在命令窗口创建符号变量x >> f=factor(x^3-1) 运行结果: f= (x-1)*(x^2+x+1)
第一章 Matlab基础知识与基本操作 1.4 Matlab语言基础 1.4.1数值计数 1.4.2变量
Matlab的数值采用的是常用的十进制数表示法,可以带小数点或者负号。以下 计数都是合法的。 2 -33 0.03 3.43158 2.6-e2.1e46 Matlab的具体命名规则和特殊规则见教材表1.2和表1.3所示。 1.数学运算符:+(加)、-(减)、*(乘), \(左除)、/(右除)、^(乘幂 ) 2.关系运算符:《(小于)、》(大于)、《=(小于等于)、》=(大于等于 )、==(等于),~=(不等于) 3.逻辑运算符:&(逻辑与运算)、|(逻辑或运算)、~(逻辑非运算)
第一章第一章matlab基础知识与基本操作基础知识与基本操作132菜单和工具栏表11matlab部分菜单和工具栏菜单工具使用说明filenewmfile新建m文件fileimportdata导入数据文件filesaveworkspaceas将工作间的所有变量和数据保存为数据文件filesetpath设置matlab文件搜索路径filepreference设置matlab选项如数据显示格式字体等desktopdockundock在组合窗口分离窗口之间切换desktopdesktoplayout窗口布局选择一般都是用默认defaultcurrentdirectory设置matlab当前工作目录第一章第一章matlab基础知识与基本操作基础知识与基本操作14matlab语言基础141数值计数matlab的数值采用的是常用的十进制数表示法的数值采用的是常用的十进制数表示法计数都是合法的计数都是合法的

MATLAB基础知识及使用方法

MATLAB基础知识及使用方法

MATLAB基础知识及使用方法第一章:MATLAB简介与环境介绍1.1 MATLAB概述MATLAB是一种高级编程语言和数值计算环境,广泛应用于科学计算、工程设计、数据分析和算法开发等领域。

它提供了强大的数值计算工具和图形绘制功能,并有丰富的库函数和工具箱可供使用。

1.2 MATLAB环境介绍MATLAB的主要界面包括命令窗口、编辑器、工作区和命令历史等。

命令窗口用于交互式执行命令和脚本,编辑器用于编写和编辑脚本文件,工作区用于显示和管理变量,命令历史用于查看和管理执行过的命令。

第二章:MATLAB基本语法2.1 变量和数据类型在MATLAB中,变量可以通过简单的赋值来创建,并且不需要事先声明变量类型。

常见的数据类型包括数值类型(整数、浮点数)、字符类型和逻辑类型(布尔型)等。

MATLAB还提供了复数类型和矩阵类型,具有丰富的数值计算功能。

2.2 运算符和表达式MATLAB支持常见的数学运算符,如加减乘除、取余和乘方等。

此外,还提供了矩阵运算符和逻辑运算符,方便处理矩阵和逻辑表达式。

表达式可以由变量、常数和运算符组合而成,并且支持函数调用。

2.3 控制流程MATLAB提供了条件语句(if-else)、循环语句(for、while)和函数等控制流程结构,以实现不同的程序逻辑。

条件语句根据条件的真假执行不同的代码块,循环语句重复执行一段代码块,函数封装了一段可重复使用的代码。

第三章:MATLAB图形绘制3.1 二维图形绘制MATLAB提供了丰富的函数和工具箱,以绘制各种二维图形,如线图、散点图、柱状图和饼图等。

用户可以自定义图形样式、坐标轴刻度、图例和注释等,以满足不同的数据可视化需求。

3.2 三维图形绘制除了二维图形外,MATLAB还支持绘制三维图形,如曲面图和体积图等。

通过调整视角、设置颜色映射和光照效果,用户可以更直观地表达三维数据的特征和分布情况。

3.3 动态图形绘制MATLAB中的图形绘制功能不仅限于静态图形,还可用于生成动态图形。

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2.最常选的通用性工具包组件 Symbolic Math Toolbox Extended Symbolic Math Toolbox 3.其他通用性工具包组件 Simulink Optimization Toolbox Matlab Compiler Matlab builder for Excel 4.常用专业性工具包组件 Control System Toolbox
−308
308
变量命名规则
变量名、函数名是对字母大小写敏感的。如变量 myvar和MyVar表示两个不同的变量。sin是 MATLAB定义的正弦函数名,但SIN,Sin等都不 是。 变量名的第一个字符必须是英文字母,最多可包含 63个字符(英文、数字和下连符)。如 myvar201是合法的变量名。 变量名中不得包含空格、标点、运算符,但可以包 含下连符。如变量名my_var_201是合法的,且 读起来更方便。而my,var201由于逗号的分隔, 表示的就不是一个变量名。
教学安排及考核方式
总学时28学时,1.5个学分,其中课堂讲授16学 时、上机实验12学时(地点:2#119)。 考核方式 考核成绩为合格/不合格 上课和实验出勤情况:30% (不得缺勤) 上机实验和作业:50% (最少选作12 题) 课程总结报告:20% (课程收获和本专业大作业)
课程按排
概述 (2学时) 数值与计算 (4学时) M语言程序设计与GUI(4学时 ) Simulink基础与应用(2学时 ) MATLAB工具箱与控制系统(2学时) MATLAB接口与RTW应用(2学时)
例1 绘制正弦曲线和余弦曲线。 x=[0:0.5:360]*pi/180; plot(x,sin(x),x,cos(x)); 例2 求方程 3x4+7x3 +9x2-23=0的全部根。 p=[3,7,9,0,-23]; %建立多项式系数向量 r=roots(p) %求根
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r= -1.8857 -0.7604 + 1.7916i -0.7604 - 1.7916i 1.0732
30
20
10
0
-10
-20
-30 -2
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
MATLAB的主要功能(二)
2. 绘图功能 MATLAB提供了两个层次的绘图操作: 一种是对图形句柄进行的低层绘图操作, 另一种是建立在低层绘图操作之上的高层绘 图操作。
旋转的球体
用四种方法描述cos(x)*sin(y)图形
目的和意义:
Matlab语言是国际上流行的高级学习工具 大学→硕士→博士→博士后… 专业设计工具:电子,自动控制,汽车,机 械… 工程仿真平台,应用于工科院校,科研院 所,航空航天… 实时仿真环境:实验室,设计所…
教学目标:
掌握基本使用方法,学习工具箱的功能,重点掌握: 数值计算 数据和函数的可视化 M语言程序设计 图形化用户界面GUI的设计 Simulink环境的使用 MATLAB工具箱的应用 MATLAB在控制系统上的应用 实时仿真环境RTW的使用等
教学目的和意义:
Matlab语言是目前工程技术领域应用最广、功 能最全的系统仿真工具。是很多专业(如自动化、 电子信息工程、电气工程、机械设计、发动机、飞 机设计、汽车)的学生在课程学习、实验课、课程 设计和毕业设计中经常使用的仿真工具。在欧美各 国的高等学府中,熟练掌握Matlab/Simulink的应 用已经成为大学生、研究生和教师的必备技能;国 内的部分高校也正在大力推广其应用。目前,已有 一些专家、学者建议在全国所有高校的高年级大学 生、研究生中开设有关Matlab仿真技术应用的课 程。作为航空航天特色大学的学生,系统计算和仿 真技术是必须具备的基本能力。
1 0 .5 0 -0 .5 -1 4 2 0 -2 -4 -5
4 3 1 2 0 .5 1 0 0 - 0 .5 -1 4 2 0 -2 -4 -5 0 -4 -4 -2 0 5 -1 -2 -3
MATLAB的主要功能(三)
编程语言 MATLAB具有程序结构控制、函数调用、 数据结构、输入输出、面向对象等程序语言 特征,而且简单易学、编程效率高。
MATLAB的特点
语言简洁紧凑,库函数极其丰富 程序限制不严格,使用方便灵活 MATLAB具有结构化的控制语句,有面向对 象编程的特性。 程序的可移植性好 图形显示和图形建模功能强大 通用和专用工具箱特色鲜明 源程序的开放性,程序设计能 MATLAB以矩阵作为数据操作的基本单 位,还提供了十分丰富的数值计算函数。 MATLAB和著名的符号计算语言Maple(加 拿大滑铁卢大学)相结合,使得MATLAB 具有符号计算功能。
Desktop操作桌面
指令窗(Command Window) 当前目录(Current Directory)浏览器 历史指令窗(Command History) 内存工作空间(Workspace)浏览器。 捷径键(Start)
指令窗(Command Window)
是进行各种MATLAB操作的最主要窗口。 可键入各种送给MATLAB运作的指令、函 数、表达式; 显示除图形外的所有运算结果; 运行错误时,给出相关的出错提示。
MATLAB组件选择界面
MATLAB各组件的功用
组 件 名 称 功 用 1.必须选择的本原性组件 MATLAB 这是最核心的部分。没有它就没有 MATLAB 环境。 有了 它 ,就 可以对 各类数 据(除符 号类数 据以 外 ) 进行操作、运算和可视化。 符号类数据的操作和计算。 更丰富的符号计算函数和指令 不用 编 写程 序,利 用方块 图实现建 模和仿 真;主 要 用于研究微分和差分方程描写的非线性动态系统。 包含求函数零点、极值、规划等优化程序。 把 MATLAB 的 M 文件编译成独立应用程序。 与 MATLAB Compiler 配合使用,生成 Excel 插件。 MATLAB 涉及控制的工具包有 10 多个,而本栏工 具包 是 最基 本的, 是解决 控制问题 所必选 的。至 于 其他控制工具包则是用户根据需要选择的。 是 MATLAB 信号处理中的基本工具包。 内含样条和插值函数。 包含进行复杂统计分析所需的程序。 与 Simulink 配合使用,主要用于较大型、复杂的(离 散事件)动态系统的建模、分析、仿真。 动态系统辨识。
Mov01030.mpg
图象处理工具
一节旋转摆仿真演示(orend)
二节旋转摆仿真演示(tworpend)
MatlabR2007a的安装
安装条件 (1) 操作系统 Windows2000,XP (2) 内存大于256M (3) 硬盘大于3G 当MATLAB光盘插入光驱后,自启动“安装向导”。假如自启动 没有实现,那么可以在<资源管理器>中双击setup.exe应用程 序 选择Typical或Custom。不熟悉、机器的硬盘空间远大于 3G、用到MATLAB的所有功能,那么你就点选“Typical”。否 则,点选“Custom”。 选“Custom”后,可以根据需要,在“Select products to install”
教学内容及基本要求
了解MATLAB的工程应用,掌握其软件环境的使用方 法。 掌握MATLAB进行数值计算和数据和函数可视化的方 法。 掌握M语言程序设计和图形化用户界面的设计方法。 掌握Simulink环境的使用方法和模型的创建方法。 了解MATLAB工具箱,特别是在控制领域方面的应用。 了解MATLAB与第三方软件的接口和实时仿真环境 RTW的使用
1975年, Linpack (fortran) 1984年,MATLAB第1版 (DOS) 1993年,MATLAB3.5i版(Windows3.x) 1999年,MATLAB 5.3 Simulink 3.0版 2000年,MATLAB 6.0 Simulink 4.0版 2001年,MATLAB 6.1 Simulink 4.1版 2002年,MATLAB 6.5 Simulink 5.0版 2004年,MATLAB 7.0 Simulink 6.0版 2007年3月、9月,R2007a R2007b 2008年3月、9月,R2008a R2008b 2009年3月、9月,R2009a R2009b
Matlab基础与应用
MATLAB Basic and Application
自动控制与测试教学实验中心 2010.3
第一讲内容
Matlab基础与应用课程介绍 Matlab软件介绍 程序安装 使用入门
MATLAB课程介绍
定位:公共基础选修课 目标:学会MATLAB的基本操作,能够熟练掌握 数学(矩阵)运算,简单编程,简单的数据处 理及基本图形绘制,了解MATLAB工具箱的功能. 完全不必具备其它语言的基础,各年级各专业 的同学都可选修。 总学时28学时,1.5个学分
丰富的MATLAB工具箱
MATLAB主工具箱 符号数学工具箱 SIMULINK仿真工具箱 控制系统工具箱 信号处理工具箱 图象处理工具箱 通讯工具箱 系统辨识工具箱 神经元网络工具箱 金融工具箱
Water Level Control in a Tank
实时工作室(RTW)
机构建模仿真
虚拟现实工具箱
例 求 [12+ 2×(7 − 4)]÷32 的算术运算结果。 用键盘在MATLAB指令窗中输入以下内容 >> (12+2*(7-4))/3^2
数值、变量和表达式
MATLAB的数值采用习惯的十进制表示,可 以带小数点或负号。以下记述都合法。 3 -99 0.001 9.456 1.3e-3 4.5e33 在采用IEEE浮点算法的计算机上,数值通 常采用“占用64位内存的双精度”表示。其相 对精度是 eps (MATLAB的一个预定义变 量),大约保持有效数字 16位。数值范围 10 大致从 到10 。
Signal Processing Toolbox Spline Toolbox Statistics Toolbox 5.其他专业性工具包组件(举例) Stateflow System Identification Toolbox ......
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