2019数学建模培训matlab基本使用

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2019年第一章MATLAB基础.ppt

2019年第一章MATLAB基础.ppt

1.2 MATLAB命令窗口
命令行编辑器
(1) :回调上一行命令; :回调下一行命令 (2)多行命令(…)
如果命令语句超过一行或者太长希望分 行输入,则可以使用多行命令继续输入。
例: S=1-12+13+4+… 9-4-18;
1.3 帮助的使用
Help 命令:已知命令不知道用法 Lookfor 命令:知道命令的关键词 Help Desk: 命令查找,索引,说明书 Matlab电子版手册 Demo
1.2 MATLAB命令窗口
启动MATLAB命令窗口
安装MATLAB后,双击MATLAB图标,即可进入命 令窗口,可以在命令窗口中直接输入命令语句。
MATLAB语句形式 >> 变量=表达式;
当键入回车时,该语句被执行。语句执行之后,窗口自动 显示出语句执行的结果。如果希望结果不被显示,则只要 在语句之后加上一个分号(;)即可。此时尽管结果没有 显示,但它依然被赋值并在MATLAB工作空间中分配了内 存。
3.1 矩阵输入
2. 语句生成
(1)用线性等间距生成向量矩阵(start:step:end)
>> a=[1:2:10]
a= 13579
(2)a=linspace(n1,n2,n) 在线性空间上,行矢量的值从n1到n2,数据个数为n,缺 省n为100。
>> a=linspace(1,10,10)
a= 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
素(提取子块)。 A(:):得到一个长列矢量,该矢量的元素按矩阵的列进行排列。 矩阵扩展:如果在原矩阵中一个不存在的地址位置上设定一个数(赋
值),则该矩阵会自动扩展行列数,并在该位置上添加这个数,而且在 其他没有指定的位置补零。 消除子块:如果将矩阵的子块赋值为空矩阵[ ],则相当于消除了相应的 矩阵子块。

如何使用MATLAB进行数学建模与分析

如何使用MATLAB进行数学建模与分析

如何使用MATLAB进行数学建模与分析第一章 MATLAB简介与安装MATLAB是一款强大的数值计算软件,广泛应用于科学计算、工程建模、数据处理和可视化等领域。

本章将介绍MATLAB的基本特点、主要功能以及安装方法。

首先,MATLAB具有灵活的编程语言,可以进行复杂的数学运算和算法实现。

其次,MATLAB集成了丰富的数学函数库,包括线性代数、优化、常微分方程等方面的函数,方便用户进行数学建模和分析。

最后,MATLAB提供了直观友好的图形界面,使得数据处理和结果展示更加便捷。

为了使用MATLAB进行数学建模与分析,首先需要安装MATLAB软件。

用户可以从MathWorks官网上下载最新版本的MATLAB安装程序,并按照提示进行安装。

安装完成后,用户需要根据自己的需要选择合适的许可证类型,并激活MATLAB软件。

激活成功后,用户将可以使用MATLAB的全部功能。

第二章 MATLAB基本操作与语法在开始进行数学建模与分析之前,用户需要了解MATLAB的基本操作和语法。

本章将介绍MATLAB的变量定义与赋值、矩阵运算、函数调用等基本操作。

首先,MATLAB使用变量来存储数据,并可以根据需要对变量进行重新赋值。

变量名可以包含字母、数字和下划线,但不允许以数字开头。

其次,MATLAB支持矩阵运算,可以方便地进行矩阵的加减乘除、转置和求逆等操作。

用户只需要输入相应的矩阵运算符和矩阵变量即可。

然后,MATLAB提供了丰富的数学函数,用户可以直接调用这些函数进行数学运算。

最后,用户可以根据需要编写自定义函数,实现更复杂的算法和数学模型。

第三章数学建模与优化数学建模是利用数学方法和技巧,对实际问题进行描述、分析和求解的过程。

本章将介绍如何使用MATLAB进行数学建模与优化。

首先,数学建模的第一步是问题描述和模型构建。

用户需要明确问题的目标、约束条件和决策变量,并将其转化为数学模型。

其次,用户可以使用MATLAB提供的优化函数,对数学模型进行求解。

数学建模02第二章Matlab语言基础-Matlab教程

数学建模02第二章Matlab语言基础-Matlab教程

8)关系与逻辑运算
1、关系操作符 关系操作符 < <= > >= == ~= 2、逻辑运算符 说明 小于 小于或等于 大于 大于或等于 等于 不等于
逻辑操作符
& ︱ ~
说明
Байду номын сангаас与 或 非
9)程序设计
Matlab有两种工作方式: 1)人机交互的命令行指令操作方式,即在命令窗口每输入一条命令,则立即运行 该命令得到结果。 2)进行控制流的程序设计,即编制一种可存储的以M为扩展名的文件(简称M文 件)。 在Matlab下执行该程序M文件分两种: (1)命令式M文件:也称脚本文件, 就是将Matlab的一系列命令按顺序编制成一 个文本文件,文件名后缀为M,然后在command window 下运行文件名,则 按顺序执行文件中的命令。 文件建立方法:1. 在Matlab中,点:File->New->M-file 2. 在编辑窗口中输入程序内容 3. 点:File->Save,输入文件名,后缀为M,存盘 例:建立命令式脚本文件qwe.m 在编辑窗口输入如下命令: a=1 b=2; %行尾加分号,注意运行结果。 c=a+b 然后存盘。在command window 下输入qwe.m并回车。
4、 switch-case结构 witch-case语句的一般表达式: Switch<选择判断量> case 选择判断值1 选择判断语句1 case 选择判断值2 选择判断语句2 … …. Otherwise 判断执行语句 End 例子: Switch code case -1 disp(‘error’) case 0 disp(‘write in English’) case 1 disp(‘write in Chinese’) Otherwise disp(‘write in French’) End

数学建模培训Matlabppt课件

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VS
Matlab应用领域
MATLAB的应用范围非常广,包括信号和 图像处理、通讯、控制系统设计、测试和 测量、财务建模和分析以及计算生物学等 众多应用领域。附加的工具箱(单独提供 的专用MATLAB函数集)扩展了MATLAB 环境,以解决这些应用领域内特定类型的 问题。
Matlab在数学建模中的应用
数据处理
数学建模
模型求解
结果展示
MATLAB具有强大的数据处理 能力,可以对实验数据进行清 洗、整理、分析和可视化等操 作,为数学建模提供准确可靠 的数据基础。
MATLAB提供了丰富的数学函 数库和工具箱,支持各种数学 建模方法,如回归分析、时间 序列分析、神经网络建模等, 可以方便地构建复杂的数学模 型。
数学建模培训 Matlabppt课件
目录
• 数学建模与Matlab概述 • Matlab基础知识 • 数学建模常用方法 • Matlab在数学建模中的应用实例 • Matlab高级功能在数学建模中的应用 • 数学建模竞赛与Matlab应用技巧
CHAPTER 01
数学建模与Matlab概述
数学建模的定义与意义
符号微分与积分
Matlab提供了强大的符号微分与积分功能,可以对符号表达式进 行求导、积分等操作,为数学建模提供了有力的工具。
图形可视化功能
二维图形绘制
利用Matlab的绘图函数,可以轻 松地绘制出各种二维图形,如折 线图、散点图、柱状图等,满足
数学建模中的图形展示需求。
三维图形绘制
Matlab支持三维图形的绘制,可 以创建三维曲面、散点图等,为 复杂数据的可视化提供了可能。
图形编辑与美化
Matlab的图形编辑功能强大,可 以对图形进行各种编辑操作,如 添加标题、轴标签、图例等,同 时还可以对图形的颜色、线型、

matlab基本使用方法ppt课件

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例:
floor(2/3) round(2/3) floor(1./[1 2 3]) ceil(1/2) fix(1/3) floor(-1/3) mod(-2,-3) mod(2,-3) rem(2,-3)
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32
2.1.2 Matlab的数学运算符
运算操作符
符号(矩阵)
例:
logspace(0,2,3) logspace(1,2)
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3 由函数生成特殊矩阵
zeros(m,n): 产生m*n的全0矩阵; ones(m,n): 产生m*n的全1矩阵; rand(m,n): 产生均匀分布随机矩阵,元素
取值范围为0-1; randn(m,n): 产生正态分布的随机矩阵; magic(n): 产生n阶魔方矩阵; eye(m,n): 产生m*n的单位矩阵; diag(m): 产生以m向量为对角元素的对角阵
矩阵输入的方法
1. 直接输入矩阵。 2. 通过语句生成矩阵。 3. 由矩阵生成函数产生特殊矩阵。 4. 用户自己编写M文件产生矩阵。 5. 通过导入外部数据文件生成矩阵。
1 直接输入矩阵
(1) 矩阵中元素应用方括号括住。 (2) 每行内的元素间用逗号或空格隔开; (3) 行与行之间用分号或回车键隔开。 (4) 元素可以是数值或表达式。
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逻辑运算
Matlab的逻辑操作符主要有:
指令
含义
指令
含义
& (and) 与、和
| (or)

~ (not)
否、非
xor(a, b) (异或逻辑函数)
a,b对应元素同为0 或非0时,为0, 否则为1

第1讲 MATLAB入门(2019)(2)(1)

第1讲 MATLAB入门(2019)(2)(1)

数组与常数之间的除法运算没有任何限制。另外,数组运算中还有幂运算(运算符 .^ )、
指数运算(exp)、对数运算(log)、和开方运算(sqrt)等。有了“对应元素”的规定,数
组的运算实质上就是针对数组内部的每个元素进行的。
二、 矩

1、矩阵的建立
逗号或空格用于分隔某一行的元素,分号用于区分不同的行. 除了分号,在输入矩阵时,
提取 A 中第 r 行所有列所构成的 A 的子数组
A(:, c)
提取 A 中第 c 列所有行所构成的 A 的子数组
A(i1:i2, j1:j2)
提取矩阵 A 的第 i1 至 i2 行、第 j1 至 j2 列构成新矩阵
A(i2:-1:i1 , : )
以逆提取矩阵 A 的第 i1 至 i2 行,构成新矩阵
a.^b=[a1^b1,a2^b2,…,an^bn
5、矩阵运算符与数组运算符的异同
数组的加、减与矩阵的加、减运算完全相同。而乘除法运算符有相当大的区别,数组的
乘除法是指两同维数组对应元素之间的乘除法,它们的运算符为“.*”和“./”或“.\”。
前面讲过常数与矩阵的除法运算中常数只能做除数。在数组运算中有了“对应关系”的规定,
例 在区间[0,2*pi]画 sin(x),并分别标注“sin(x)” ”cos(x)”.
解 x=linspace(0,2*pi,30); y=sin(x); z=cos(x); plot(x,y,x,z)
gtext(‘sin(x)’);gtext(’cos(x)’)
(4) legend 的用法:其功能是在图形上添加图例。
生成 n 阶 Hilbert 矩阵
magic(n)
产生维数维 n×n 的魔方阵

第1章-MATLAB的基本使用

第1章-MATLAB的基本使用
– 注:可以使用shift+Enter(或shift+Return),表示要输入多行 命令后再运行,待最后一行命令输入完毕,再回车, MATLAB才开始运行上述诸条命令。
• 对于较长的命令行,可用符号“…”来表示换行继续写 入。
冒号 “:”的作用
一个重要的操作符。主要作用有:用于生成默认间 隔为1的等间隔向量;用于选出矩阵指定行、列及元 素; 用于循环语句。具体使用形式如下: 1:10 表示一个1到10的整数行向量,这里默认步 进变量值为1 ,即1 2 3 4 5 6 7 8 9 10。 100:-7:50 表示从100递减到50,递减变量值7 。 0:pi/4:pi 表示一个初值为0终值为π,步进变量为π/4 的行向量 。 A(1:k,j) 表示矩阵A 中的第j列中前k个元素。 sum(A(1:4,4)) 表示计算矩阵A中第4列前4行元素值 的总和。 所有元素的总和,则可简单表达为: sum(A(:))。
例:求有限长度信号通过有限冲激
响应(FIR)滤波器的输出
半角分号“ ;”用于 • 操作:调用MATLAB的求卷积函数 避免在命令窗口中显 • 步骤:在命令窗口输入 示程序运行的中间结 果。 >>x=[x1,x2,x3]; conv是函数名;x , h >>h=[h1,h2,h3]; 是函数的参数,分别 表示长度各为三点的 然后再键入函数文件名 信号和FIR滤波器的单 >>y=conv(h,x) 位冲激响应。 回车后,MATLAB就执行卷积和运算,输出y是一长 度为5点的行向量:
• 本节主要就MATLAB桌面(MATLAB Desktop)中的各应 用窗口的主要功能分别作一简单介绍。
MATLAB桌面(MATLAB Desktop)

MATLAB的基本使用方法

MATLAB的基本使用方法

MATLAB的基本使用方法一、MATLAB基础1.启动和退出MATLAB若要启动MATLAB,双击桌面上的MATLAB图标或通过命令行输入"matlab"。

若要退出MATLAB,可以在命令窗口中输入"quit"或直接关闭窗口。

2.MATLAB界面3.基本操作在命令窗口中,可以执行各种MATLAB命令和表达式。

例如,可以进行简单的数学计算:>>2+3>> sqrt(16)也可以定义变量:>>x=5;>>y=x+3;>>y84.矩阵和向量可以使用中括号创建矩阵和向量:>>A=[123;456;789];>>B=[123];>>C=[1;2;3];可以通过A(row, col)的方式访问矩阵元素:>>A(2,3)6可以进行矩阵运算:>>A+2>>A*B>> inv(A)5.图形绘制使用plot函数,可以绘制曲线图:>> x = linspace(0, 2*pi, 100);>> y = sin(x);>> plot(x, y);可以通过给plot函数传递额外参数来设置图形属性,如线型、颜色和标记等:>> plot(x, y, 'r--o');>> xlabel('x');>> ylabel('y');>> title('Sine Curve');6.控制流程可以使用if-else语句进行条件判断:>>x=5;>> if x > 0>> disp('x is positive');>> else>> disp('x is negative');>> end可以使用for循环语句进行迭代操作:>> for i = 1:10>> disp(i);>> end7.函数和脚本可以在MATLAB中编写和调用函数。

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sk=(xk , yk) ~过程的状态 S ~ 允许状态集合 S={(x , y) x=0, y=0,1,2,3,4; x=4,y=0,1,2,3,4; x=y=1,2,3} uk~第k次渡船上的商人数 uk, vk=0, 1, 2; k=1,2,…
vk~第k次渡船上的随从数
dk=(uk , vk) ~过程的决策 D ~允许决策集合 D={(u , v) u+v=1, 2, u, v=0, 1, 2}
Question
◆ 有一种游戏,规则是: ◆ 1,红桃:A Q 4 ◆ 2,黑桃:J 8 7 4 3 2。 ◆ 3,梅花:K Q 6 5 4 ◆ 4, 方块:A 5 ◆ P Sir, Q Sir:告诉P Sir牌的点数,告 诉Q Sir牌的花色。
One:
◆ P Sir说:我不知道 ◆ Q Sir说:我知道你就不知道这张牌是 什么 ◆ P Sir又说:那我知道是什么牌了 ◆ Q Sir也说:我也知道了
即 f(0) = g(0) .
4)因为 f() • g()=0, 所以 f(0) = g(0) = 0.
评注和思考
建模的关 键: 用表示椅子的位置 用 f(), g()表示椅脚与地面的距离
假设条件中哪些是本质的, 哪些是非本质的?
考察四脚连线呈长方形的椅子.
证明过程的粗糙之处:
椅子的旋转轴在哪里,它在旋转过程中怎样 变化?
1.1
从现实对象到数学模型
我们常见的模型
玩具、照片、飞机、火箭模型… ~ 实物模型
水箱中的舰艇、风洞中的飞机… ~ 物理模型
地图、电路图、分子结构图…
~ 符号模型
模型是为了一定目的,对客观事物的一部分 进行简缩、抽象、提炼出来的原型的替代物. 模型集中反映了原型中人们需要的那一部分特征.
你碰到过的数学模型——“航行问题”

国家奖(3+4)+(0+1) 成绩省一等奖20+2 省二等奖20+5
2018年全国大学生数学建模竞赛
◆ 2018高教社杯全国大学生数学建模竞赛” 赛题于竞赛

燕大组织126个队参赛 里仁学院组织25个队参赛

国家奖(4+5)+(0+2) 成绩省一等奖21+4 省二等奖39+2
没有事先设定的标准答案,留有充分余地供同学们 发挥聪明才智和创造精神.
竞赛培养创新精神和综合素质
三天内自由地使用图书馆和互联网,培养同学在 短时间内获取与赛题有关知识的能力. 完成一篇用数学建模方法解决实际问题的完整的 科技论文,培养同学的文字表达能力. 分工合作、取长补短、求同存异、同舟共济,培 养同学的团队精神和组织协调能力. 在三天开放型竞赛中自觉遵守纪律,培养诚信意 识和自律精神.
思考问题2:飞机加油
◆从同一地点出发的相同型号的飞 机,可是每架飞机装满油只能绕 地球飞半周,飞机之间可以加油, 加完油的飞机必须回到起点。问 至少要多少架次,才能满足有一 架绕地球一周。
1.3.2 商人们怎样安全过河
问题(智力游戏) 随从们密约, 在河的任 一岸, 一旦随从的人数 比商人多, 就杀人越货. 乘船渡河的方案由商人决定. 商人们怎样才能安全过河? 问题分析 河
主要内容
0、课程说明和分组说明+解答

1、全国大学生数学建模和燕大数学建模参 赛情况简介 2、我们为什么要参加数学建模

3、我们参加数学建模需要付出什么
4、关于整个培训、选拔、竞赛事项的相关 说明+解答 5、数学建模基本知识
2014年全国大学生数学建模竞赛
◆ 2014高教社杯全国大学生数学建模竞赛” 赛题于竞赛开始时(2014年9月12日上午8: 00- 9月15日上午8:00)已经比赛结束 燕大组织55个队参赛 里仁学院组织25个队参赛
近几年全国大学生数学建模题目
◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ 2018 A题 2018 B题 2017 A题 2017 A题 2016 A题 2016 B题 2015 A题 2015 B题 2014 A题 2014 B题 2013 A题 2013 B题 2012 A题 2012 B题
全国大学生数学建模竞赛
赛题:工程技术、管理科学中简化的实际问 题. 答卷:包含模型假设、建立、求解计算方法 设计和计算机实现、结果分析和检验、模型改 进等方面的论文. 3名大学生组队,在3天内完成的通讯比赛. 形式 可使用任何“死”材料(图书、计算机、软 件、互联网等),但不得与队外任何人讨论. 假设的合理性,建模的创造性,结果的正 标准 确性,表述的清晰性.
Two:
◆ P Sir说:我不知道 ◆ Q Sir说:我知道你就不知道这张牌是 什么 ◆ P Sir又说:我还是不知道是什么牌了 ◆ Q Sir说:我知道了
2015年4月8日新加坡一中学测试题
数学建模基础知识
1.1 从现实对象到数学模型
1.2 数学建模的重要意义
1.3 数学建模示例 1.4 数学建模的方法和步骤 1.5 数学模型的特点和分类 1.6 奖学金名额的分配 1.7 怎样学习数学建模
作出简化假设(船速、水速为常数); 用符号表示有关量(x, y表示船速和水速); 用物理定律(匀速运动的距离等于速度乘以 时间)列出数学式子(二元一次方程); 求解得到数学解答(x=20, y=5); 回答原问题(船速为20km/h).
数学模型 (Mathematical Model) 和 数学建模(Mathematical Modeling)
多位中国科学院和中国工程院院士以及教育界的 专家参加数学建模竞赛举办的活动,为竞赛题词 , 对这项活动给予热情关心和很高评价.
◆ 中国科学院院士彭实戈、袁亚湘
2012年全国大学生数学建模竞赛颁 奖
ห้องสมุดไป่ตู้
2018年全国大学生数学建模竞赛颁奖
竞赛长期以来受到媒体关注与支持
我们为什么要参加数学建模
◆ 1、认识更多的同学和老师。 ◆ 2、获得免费的培训,免费参加竞赛,还可以 吃到免费的午餐。 ◆ 3、参加竞赛有补助,获奖了有奖励。 ◆ 4、获得组建团队和参与团队学习与竞争的培 训机会。
小船(至多2人) 3名商人 3名随从
多步决策过程
决策~ 每一步(此岸到彼岸或彼岸到此岸)船上的人员.
要求~在安全的前提下(两岸的随从数不比商人多), 经有限步使全体人员过河.
模型构成
xk~第k次渡河前此岸的商人数 xk, yk=0,1,2,3,4; k=1,2,…
yk~第k次渡河前此岸的随从数
数学模型
对于一个现实对象,为了一个特定目的, 根据其内在规律,作出必要的简化假设, 运用适当的数学工具,得到的一个数学表述.
数学 建模
建立数学模型的全过程 (包括表述、求解、解释、检验等)
1.2
数学建模的重要意义
电子计算机的出现及飞速发展;
数学以空前的广度和深度向一切领域渗透.
数学建模作为用数学方法解决实际问题的第一步, 越来越受到人们的重视. 在一般工程技术领域, 数学建模仍然大有用武之地; 在高新技术领域, 数学建模几乎是必不可少的工具; 数学进入一些新领域,为数学建模开辟了许多处女地.
甲乙两地相距750km,船从甲到乙顺水航行需30h, 从乙到甲逆水航行需50h,问船的速度是多少? 用 x 表示船速,y 表示水速,列出方程:
( x y ) 30 750 ( x y ) 50 750
求解
x=20 y =5
答:船速为20km/h.
航行问题建立数学模型的基本步骤
内容
宗旨
创新意识
团队精神
重在参与
公平竞争
竞赛培养创新精神和综合素质
赛题紧密结合科技和社会热点问题,培养理论联系 实际的学风和实践能力.
综合运用学过的数学知识和计算机技术(选择合适 的数学软件)通过数学建模分析、解决实际问题的能 力. 解决方法没有任何限制,培养主动学习、独立研究 的能力.
知识经济
1.3
1.3.1
数学建模示例
椅子能在不平的地面上放稳吗
放稳 ~ 四只脚着地
问题分析 通常 ~ 三只脚着地
模 型 假 设
四条腿一样长,椅脚与地面点接触,四 脚连线呈正方形; 地面高度连续变化,可视为数学上的连 续曲面; 地面相对平坦,使椅子在任意位置至少 三只脚同时着地.
模型构成
高温作业专用服装设计 智能RGV的动态调度策略 CT成像问题 拍照赚钱问题 系泊系统的设计 小区开放对道路通行的影响 太阳影子定位 “互联网+”时代的出租车资源配置 嫦娥三号软着陆轨道设计与控制策略 创意平板折叠桌设计模型 车道被占用对城市道路通行能力的影响 碎纸片的拼接复原 葡萄酒的评价 太阳能小屋的设计
怎样在数学建模竞赛取得好成绩
◆ 1、了解数学建模 ◆ 2、注意平时上课练习 ◆ 3、注意认识和了解身边的同学 ◆ 4、适当的投入 ◆ 5、小组多交流
目前的数学建模竞赛
◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ “深圳杯”数学建模夏令营 4月(8月活动) “泰迪杯”数学建模大数据竞赛4月 数学建模网络挑战赛 五一联赛5月 5月MathorCup全球大学生数学建模挑战赛 全国大学生电工数学建模竞赛(EMCM)5月 全国大学生统计建模竞赛(SUCM) 6月 全国大学生数学建模竞赛(CUMCM) 9月 全国研究生数学建模竞赛(GMCM) 9月 亚太地区数学建模联赛11月 美国mcm,icm竞赛 春节
用数学语言把椅子位置和四只脚着地的关系表示出 来 . 椅子位 利用正方形(椅脚连线)的对称性.
置 B B ´ 用(对角线与x轴的夹角)表示椅子位置.
四只脚着 地 四个距离 (四只脚) 椅脚与地面距离为零 距离是的函数. 正方形 对称性 两个距离
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