CN116662298B - 一种多学科协同仿真数据管理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及仿真数据管理技术领域,具体公开了一种多学科协同仿真数据管理方法,包括:获取仿真任务的实时仿真数据;根据所述实时仿真数据与当前数据库中的历史仿真数据版本号进行比对以确定所述实时仿真数据的存储版本号;确定所述实时仿真数据的数据类型;根据所述实时仿真数据的存储版本号和数据类型按照预设存储结构进行存储;接收仿真数据查看请求,并根据所述仿真数据查看请求调用预设存储结构中存储的实时仿真数据,并显示所述实时仿真数据。本发明提供的多学科协同仿真数据管理方法实现了对仿真数据的统一管理。
Description
技术领域
本发明涉及仿真数据管理技术领域,尤其涉及一种多学科协同仿真数据管理方法。
背景技术
企业使用仿真软件进行产品研发设计,可以实现产品设计方案优化、产品性能提升,并能缩短开发周期、减少设计成本。产品仿真广泛应用于工业生产的各个环节,涉及多个学科领域,伴随着产品从研发、生产,再到销售及售后服务的全生命周期。
目前,企业在开发产品时的仿真任务异常繁重,同时市场竞争也愈加残酷。如何将已存在的仿真任务产生的数据进行总结归纳,并统一存储加以利用,将成为越来越急迫需要解决的问题。目前的仿真数据管理模式往往存在以下问题: (1)仿真任务数据管理混乱:仿真工程师在进行仿真任务时,会产生大量的数据,但是这些数据没有经过系统的管理,往往分散存在于仿真工程师的个人电脑上,缺乏统一的数据组织形式。同时由于缺乏数据版本管理,在多学科协同仿真任务之间进行数据传递时,容易导致仿真工程师使用过时的输入数据进行无效仿真,降低产品研发效率。另外,也是由于缺乏统一管理,而导致数据缺乏追溯管理。(2)仿真数据缺乏有效利用:目前对仿真数据只是将其存储下来,并没有很好地对这些数据进行利用。对于多工况、多方案的仿真任务,其仿真数据零散分布,不能快捷地进行对比分析,为方案优化设计提供直观的参考。对于存储的仿真模型,缺乏快速使用仿真软件打开查看的方式,使得每次查看仿真模型都需要进行费时的手工操作。
因此,如何能够实现对仿真数据的管理及利用成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明提供了一种多学科协同仿真数据管理方法,解决相关技术中存在的仿真数据缺乏统一管理的问题。
作为本发明的一个方面,提供一种多学科协同仿真数据管理方法,其中,包括:
获取仿真任务的实时仿真数据;
根据所述实时仿真数据与当前数据库中的历史仿真数据版本号进行比对以确定所述实时仿真数据的存储版本号;
确定所述实时仿真数据的数据类型;
根据所述实时仿真数据的存储版本号和数据类型按照预设存储结构进行存储;
接收仿真数据查看请求,并根据所述仿真数据查看请求调用预设存储结构中存储的实时仿真数据,并显示所述实时仿真数据。
进一步地,根据所述实时仿真数据与当前数据库中的历史仿真数据版本号进行比对以确定所述实时仿真数据的存储版本号,包括:
将所述实时仿真数据与当前数据库中的历史仿真数据版本号进行比对;
若当前数据库中不存在与所述实时仿真数据对应的历史仿真数据版本号,则针对所述实时仿真数据建立新的版本号;
若当前数据库中存在与所述实时仿真数据对应的历史仿真数据版本号,则针对所述实时仿真数据建立升级版的版本号。
进一步地,若当前数据库中存在与所述实时仿真数据对应的历史仿真数据版本号,则针对所述实时仿真数据建立升级版的版本号,包括:
若当前数据库中存在一个与所述实时仿真数据对应的历史仿真数据版本号,则针对所述实时仿真数据,在该历史仿真数据版本号的基础上以第一升级单位升级一个版本以获得升级版的版本号;
若当前数据库中存在多个与所述实时仿真数据对应的历史仿真数据版本号,且多个与所述实时仿真数据对应的历史仿真数据版本号均不一致,则针对所述实时仿真数据,在多个历史仿真数据版本号的基础上以第二升级单位升级一个版本以获得升级版的版本号;
所述第二升级单位大于所述第一升级单位。
进一步地,所述数据类型包括:仿真模型、计算输入文件、计算结果文件、仿真报告、仿真云图、仿真说明文件、网格尺寸、网格数量和仿真结果参数。
进一步地,根据所述实时仿真数据的存储版本号和数据类型按照预设存储结构进行存储;
定义存储结构,其中所述存储结构包括树状文件夹形式;
将所述实时仿真数据的存储版本号和数据类型按照不同的层级分别存储至树状文件夹中。
进一步地,定义存储结构,包括:
确定所述存储结构的层级;
定义每个层级的存储内容,其中所述存储结构包括四层,第一层为产品型号层,第二层为任务名称层,第三层为仿真类型层,第四层为数据类型层。
进一步地,接收仿真数据查看请求,并根据所述仿真数据查看请求调用预设存储结构中存储的实时仿真数据,并显示所述实时仿真数据,包括:
根据仿真数据查看请求从所述预设存储结构中调用该仿真数据查看请求对应的仿真模型;
显示所述仿真模型,其中所述仿真模型包括几何模型和求解模型。
进一步地,根据仿真数据查看请求从所述预设存储结构中调用该仿真数据查看请求对应的仿真模型,包括:
将所述仿真数据查看请求所对应的几何模型下载到几何模型查看文件夹,其中所述几何模型查看文件夹支持用户在查看所述几何模型时对几何模型的缩放和旋转操作;
根据所述仿真数据查看请求将对应的求解模型下载到求解模型查看文件夹,其中所述求解模型查看文件夹能够运行所述求解模型对应的脚本以调用对应的仿真软件打开所述求解模型,其中不同的仿真软件对应不同的脚本。
进一步地,所述求解模型查看文件夹能够运行所述求解模型对应的脚本以调用对应的仿真软件打开所述求解模型,包括:
根据注册表或环境变量找到仿真软件启动文件路径;
以求解模型文件作为参数,调用仿真软件;
仿真软件启动并打开求解模型。
进一步地,还包括:
对存储的实时仿真数据的版本以及任务进行对比分析,获得对比分析结果;
根据所述对比分析结果对仿真方案进行优化设计。
本发明提供的多学科协同仿真数据管理方法,通过获取多学科协同研发平台执行仿真任务后的实时仿真数据,并对仿真数据进行统一管理,实现仿真数据的有序准确以及规范存储,方便后续查看存储的仿真数据,以及方便数据的追溯管理,解决了现有技术中无法对仿真数据进行统一管理的问题。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明,但并不构成对本发明的限制。
图1为本发明提供的多学科协同仿真数据管理方法的流程图。
图2为本发明提供的确定实时仿真数据的存储版本号的流程图。
图3为本发明提供的自定义存储结构示例示意图。
图4为本发明提供的数据追溯关系示意图。
图5为本发明提供的数据谱系以有向无环图表示的示意图。
图6为本发明提供的仿真云图数据的示意图。
图7为本发明提供的云图对比结果查看示意图。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
为了使本领域技术人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包括,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本实施例中提供了一种多学科协同仿真数据管理方法,图1是根据本发明实施例提供的多学科协同仿真数据管理方法的流程图,如图1所示,包括:
S100、获取仿真任务的实时仿真数据;
在本发明实施例中,由于每个仿真任务均能够产生实时仿真数据 ,因此,针对多学科的多个仿真任务,获取其实时仿真数据。
S200、根据所述实时仿真数据与当前数据库中的历史仿真数据版本号进行比对以确定所述实时仿真数据的存储版本号;
具体地,由于每个仿真任务产生的实时仿真数据的版本存在差别,因而为了能够实现仿真数据的统一管理需要将当前实时仿真数据与数据库中存储的历史仿真数据版本号进行比对,以便于对当前的实时仿真数据进行存储,这样才能够实现对仿真数据的多个版本进行统一管理,以便于后续的数据查询以及追溯等。
S300、确定所述实时仿真数据的数据类型;
在本发明实施例中,为了实现仿真数据的存储,需要先确定仿真数据的数据类型,以便于存储至相应的数据结构中,这样能够形成层级存储方便仿真数据的统一管理。
S400、根据所述实时仿真数据的存储版本号和数据类型按照预设存储结构进行存储;
当确定实时仿真数据的存储版本号以及数据类型后存储至相应的存储结构中。
S500、接收仿真数据查看请求,并根据所述仿真数据查看请求调用预设存储结构中存储的实时仿真数据,并显示所述实时仿真数据。
针对上述存储后的仿真数据可以接受数据查看等,以便于用户详细了解仿真模型的几何结构和求解参数信息等。
本发明实施例提供的多学科协同仿真数据管理方法,通过获取多学科协同研发平台执行仿真任务后的实时仿真数据,并对仿真数据进行统一管理,实现仿真数据的有序准确以及规范存储,方便后续查看存储的仿真数据,以及方便数据的追溯管理,解决了现有技术中无法对仿真数据进行统一管理的问题。
具体地,如图2所示,根据所述实时仿真数据与当前数据库中的历史仿真数据版本号进行比对以确定所述实时仿真数据的存储版本号,包括:
S210、将所述实时仿真数据与当前数据库中的历史仿真数据版本号进行比对;
S220、若当前数据库中不存在与所述实时仿真数据对应的历史仿真数据版本号,则针对所述实时仿真数据建立新的版本号;
S230、若当前数据库中存在与所述实时仿真数据对应的历史仿真数据版本号,则针对所述实时仿真数据建立升级版的版本号。
应当理解的是,通过管理仿真任务中多次提交的数据版本,可以满足设计仿真多次迭代、反复修改的应用需求。不同版本的数据会在数据库中以唯一的标识号进行保存,如果数据已经存在于数据库中,则版本在原有基础上根据版本规则进行叠加,并保存上一个版本的数据至历史表中。历史表结构与最新版本所在表结构保持一致。
进一步具体地,若当前数据库中存在与所述实时仿真数据对应的历史仿真数据版本号,则针对所述实时仿真数据建立升级版的版本号,包括:
若当前数据库中存在一个与所述实时仿真数据对应的历史仿真数据版本号,则针对所述实时仿真数据,在该历史仿真数据版本号的基础上以第一升级单位升级一个版本以获得升级版的版本号;
若当前数据库中存在多个与所述实时仿真数据对应的历史仿真数据版本号,且多个与所述实时仿真数据对应的历史仿真数据版本号均不一致,则针对所述实时仿真数据,在多个历史仿真数据版本号的基础上以第二升级单位升级一个版本以获得升级版的版本号;
所述第二升级单位大于所述第一升级单位。
此处以一个例子进行说明。例如,一个仿真任务中,将仿真数据a提交到数据库,如果数据库中没有此数据,则数据a以版本1.0.0.0存入数据库中;如果已存在此数据,则将数据a升一个版本以版本1.0.0.1存入数据库,并将之前版本的数据自动保存到历史表中。同时,如果一个仿真任务中,有多个仿真数据版本不一致,如数据a为版本1.0.0.2,数据b为版本1.0.0.3,数据c为版本1.0.0.0,则提供统一升版功能,能够将这3个数据统一升为一个大版本1.1.0.0。
在本发明实施例中,所述数据类型包括:仿真模型、计算输入文件、计算结果文件、仿真报告、仿真云图、仿真说明文件、网格尺寸、网格数量和仿真结果参数。
优选地,当进行应力仿真或者压强仿真时,所述仿真结果参数具体可以为最大应力值和最大压强值等。
具体地,根据所述实时仿真数据的存储版本号和数据类型按照预设存储结构进行存储;
定义存储结构,其中所述存储结构包括树状文件夹形式;
将所述实时仿真数据的存储版本号和数据类型按照不同的层级分别存储至树状文件夹中。
进一步具体地,定义存储结构,包括:
确定所述存储结构的层级;
定义每个层级的存储内容,其中所述存储结构包括四层,第一层为产品型号层,第二层为任务名称层,第三层为仿真类型层,第四层为数据类型层。
在本发明实施例中,接收仿真数据查看请求,并根据所述仿真数据查看请求调用预设存储结构中存储的实时仿真数据,并显示所述实时仿真数据,包括:
根据仿真数据查看请求从所述预设存储结构中调用该仿真数据查看请求对应的仿真模型;
显示所述仿真模型,其中所述仿真模型包括几何模型和求解模型。
如图3所示为自定义存储结构示例,以产品型号为第一层,任务名称为第二层,仿真类型为第三层,数据类型为第四层。存储结构为树状文件夹形式,仿真数据保存在最下一层文件夹中(如图3中,仿真数据1403-仿真报告存储在强度仿真(仿真报告)文件夹中)。对于相同的产品型号,可以有多个仿真任务,其产生的仿真数据保存在相应的任务结点下。系统提供自定义仿真数据存储结构工具,能够对仿真数据存储文件夹结构进行修改,例如,可以增加仿真类型文件夹结点,在流体仿真,强度仿真的结点之外,增加电磁仿真,热仿真,系统仿真等仿真类型;也可以将已有的仿真类型文件夹结点删除。同理,对于数据类型文件夹结点,也可以执行增加和删除结点的操作。
另外,本发明实施例还提供仿真数据搜索功能,即通过关键字定位到仿真数据所在的树结构结点中。可以对数据打上标签,并根据标签对数据进行自动分类,并可以以标签为关键字,在搜索数据的时候快速定位到仿真数据所在的结点。
为了能够方便对存储的数据进行追溯管理,对已经存储到数据中心的数据建立数据谱系,进行数据追溯管理。数据谱系定义数据的追溯关系,比如仿真任务的求解文件来自于需求分析任务的需求说明书的要求,压强云图结果可对应追溯于需求分析任务的压强要求。同一个任务中的数据也可以有追溯关系,比如仿真任务中的压强云图,可追溯于求解文件(两者存在前后步骤关系)。数据追溯关系示意图如图4所示。
仿真任务是一个流程,每一个步骤产生的数据都与上游数据有着关联关系,数据谱系对这个关联关系进行管理。通过定义仿真数据的追溯关系,可以形成仿真数据追踪关系图,从而方便地对仿真过程进行追溯,清楚的看到上游数据的改变会影响到哪些下游数据,以供仿真设计人员参考。同时,对于不同仿真人员进行协同仿真时,数据追溯功能可以帮助仿真人员清楚的了解到本人所做工作在整个仿真流程中所处的节点,以及本人的仿真工作会影响到哪些数据。如果对仿真结果不太满意,可以通过数据谱系追溯到相应的求解文件,查看原因并进行改进。
因此,通过仿真数据追溯关系定义功能,能够对一个仿真数据添加其和上游数据的关联关系。在数据中心可以查看仿真任务的数据谱系图,数据谱系以一个有向无环图表示,如图5所示。点击图中的节点,可以查看数据的详细信息。
具体地,在本发明实施例中,根据仿真数据查看请求从所述预设存储结构中调用该仿真数据查看请求对应的仿真模型,包括:
将所述仿真数据查看请求所对应的几何模型下载到几何模型查看文件夹,其中所述几何模型查看文件夹支持用户在查看所述几何模型时对几何模型的缩放和旋转操作;
根据所述仿真数据查看请求将对应的求解模型下载到求解模型查看文件夹,其中所述求解模型查看文件夹能够运行所述求解模型对应的脚本以调用对应的仿真软件打开所述求解模型,其中不同的仿真软件对应不同的脚本。
应当理解的是,对存储的仿真模型进行查看,以详细了解仿真模型的几何结构和参数信息。仿真模型分为几何模型和求解模型。用户查看这个仿真模型目的是为了获得参数信息和几何结构,可以快速获取参数是否有问题,以及确认仿真模型的形状是否可以优化等。
对于几何模型,系统能将模型下载到指定文件夹,使用模型查看工具查看模型,支持对模型进行缩放、旋转操作。支持查看igs/stp/prt等常见几何模型格式,其原理为将几何模型格式转换为自定义dat格式,然后使用模型查看工具进行查看。
进一步具体地,所述求解模型查看文件夹能够运行所述求解模型对应的脚本以调用对应的仿真软件打开所述求解模型,包括:
根据注册表或环境变量找到仿真软件启动文件路径;
以求解模型文件作为参数,调用仿真软件;
仿真软件启动并打开求解模型。
在本发明实施例中,对于求解模型,根据不同的模型类型集成相应的脚本,将模型下载到指定文件夹后,运行脚本调用相应的仿真软件打开模型进行查看。支持多种仿真软件的模型,例如,ANSYS Workbench/PumpLinx/Abaqus/AMESim等。针对不同的仿真软件,定义不同的脚本,在查看求解模型时,根据模型后缀名或模型说明获得模型类型,从而调用相应脚本进行模型查看。每个脚本执行的流程类似,分别为:
根据注册表或环境变量找到仿真软件启动文件路径;
以仿真求解模型文件作为参数,调用仿真软件;
仿真软件启动并打开求解模型。
在本发明实施例中,为了实现对存储数据的对比分析,还包括:
对存储的实时仿真数据的版本以及任务进行对比分析,获得对比分析结果;
根据所述对比分析结果对仿真方案进行优化设计。
应当理解的是,对存储的数据进行对比分析,包括对数据进行不同版本(多工况)和不同任务(多方案)的对比。支持仿真云图数据的对比和数值型数据的对比。
在本发明实施例中,提供特征信息定义功能,对每个数据的不同版本可以定义不同的特征信息,作为工况说明。例如对于一个强度仿真,第一次仿真时输入压强为2MPa,则可以对仿真产生的云图数据定义一个名为压强的特征信息,其值为2MPa;在第二次仿真时,输入压强改为10MPa,仿真云图产生第二个版本,定义此版本的特征信息为压强,值为10MPa,这样,不同版本的仿真云图数据就有了对应的工况信息。支持一个版本的仿真数据定义多条特征信息。
对于仿真云图数据,可以通过点击数据树中的云图结点,在右侧数据对比tab页显示云图的各个版本,包括每个版本的工况说明,如图6所示。点击“增加”图标,可以增加用于对比的云图,增加的云图可以是本任务中的(多工况),也可以是其他任务中的(多方案)。点击“删除”图标,可以将选中的需要对比的云图删除。勾选好需要对比的云图后,点击“开始对比”按钮,在弹出的页面中可以查看云图对比结果,如图7所示。
对于数值型数据,可以对查看同一任务数据不同版本的比对(多工况),也可以查看不同任务参数的比对(多方案),多个仿真数据以折线图的形式在同一图中展示。提供散列图绘制功能,可以对两个数值型参数绘制X-Y散列图。
仿真设计人员根据数据对比的情况,可以查看多个工况下数据的变化趋势,也可以对多个方案的仿真结果优劣进行对比,对比结果可为设计方案的优化提供参考。
综上,本发明提供的多学科协同仿真数据管理方法,能方便快捷地管理多学科协同仿真任务产生的数据,并能对仿真数据进行查看分析和追溯来源,实现了仿真数据的有效管理和利用。
可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式,然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本发明的精神和实质的情况下,可以做出各种变型和改进,这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种多学科协同仿真数据管理方法,其特征在于,包括:
获取仿真任务的实时仿真数据;
根据所述实时仿真数据与当前数据库中的历史仿真数据版本号进行比对以确定所述实时仿真数据的存储版本号;
确定所述实时仿真数据的数据类型;
根据所述实时仿真数据的存储版本号和数据类型按照预设存储结构进行存储;
接收仿真数据查看请求,并根据所述仿真数据查看请求调用预设存储结构中存储的实时仿真数据,并显示所述实时仿真数据;
其中,根据所述实时仿真数据与当前数据库中的历史仿真数据版本号进行比对以确定所述实时仿真数据的存储版本号,包括:
将所述实时仿真数据与当前数据库中的历史仿真数据版本号进行比对;
若当前数据库中不存在与所述实时仿真数据对应的历史仿真数据版本号,则针对所述实时仿真数据建立新的版本号;
若当前数据库中存在与所述实时仿真数据对应的历史仿真数据版本号,则针对所述实时仿真数据建立升级版的版本号;
若当前数据库中存在与所述实时仿真数据对应的历史仿真数据版本号,则针对所述实时仿真数据建立升级版的版本号,包括:
若当前数据库中存在一个与所述实时仿真数据对应的历史仿真数据版本号,则针对所述实时仿真数据,在该历史仿真数据版本号的基础上以第一升级单位升级一个版本以获得升级版的版本号;
若当前数据库中存在多个与所述实时仿真数据对应的历史仿真数据版本号,且多个与所述实时仿真数据对应的历史仿真数据版本号均不一致,则针对所述实时仿真数据,在多个历史仿真数据版本号的基础上以第二升级单位升级一个版本以获得升级版的版本号;
所述第二升级单位大于所述第一升级单位。
2.根据权利要求1所述的多学科协同仿真数据管理方法,其特征在于,所述数据类型包括:仿真模型、计算输入文件、计算结果文件、仿真报告、仿真云图、仿真说明文件、网格尺寸、网格数量和仿真结果参数。
3.根据权利要求1所述的多学科协同仿真数据管理方法,其特征在于,根据所述实时仿真数据的存储版本号和数据类型按照预设存储结构进行存储;
定义存储结构,其中所述存储结构包括树状文件夹形式;
将所述实时仿真数据的存储版本号和数据类型按照不同的层级分别存储至树状文件夹中。
4.根据权利要求3所述的多学科协同仿真数据管理方法,其特征在于,定义存储结构,包括:
确定所述存储结构的层级;
定义每个层级的存储内容,其中所述存储结构包括四层,第一层为产品型号层,第二层为任务名称层,第三层为仿真类型层,第四层为数据类型层。
5.根据权利要求1所述的多学科协同仿真数据管理方法,其特征在于,接收仿真数据查看请求,并根据所述仿真数据查看请求调用预设存储结构中存储的实时仿真数据,并显示所述实时仿真数据,包括:
根据仿真数据查看请求从所述预设存储结构中调用该仿真数据查看请求对应的仿真模型;
显示所述仿真模型,其中所述仿真模型包括几何模型和求解模型。
6.根据权利要求5所述的多学科协同仿真数据管理方法,其特征在于,根据仿真数据查看请求从所述预设存储结构中调用该仿真数据查看请求对应的仿真模型,包括:
将所述仿真数据查看请求所对应的几何模型下载到几何模型查看文件夹,其中所述几何模型查看文件夹支持用户在查看所述几何模型时对几何模型的缩放和旋转操作;
根据所述仿真数据查看请求将对应的求解模型下载到求解模型查看文件夹,其中所述求解模型查看文件夹能够运行所述求解模型对应的脚本以调用对应的仿真软件打开所述求解模型,其中不同的仿真软件对应不同的脚本。
7.根据权利要求6所述的多学科协同仿真数据管理方法,其特征在于,所述求解模型查看文件夹能够运行所述求解模型对应的脚本以调用对应的仿真软件打开所述求解模型,包括:
根据注册表或环境变量找到仿真软件启动文件路径;
以求解模型文件作为参数,调用仿真软件;
仿真软件启动并打开求解模型。
8.根据权利要求1所述的多学科协同仿真数据管理方法,其特征在于,还包括:
对存储的实时仿真数据的版本以及任务进行对比分析,获得对比分析结果;
根据所述对比分析结果对仿真方案进行优化设计。
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