JP7003909B2 - 通信解析装置、通信解析方法およびコンピュータプログラム - Google Patents

通信解析装置、通信解析方法およびコンピュータプログラム Download PDF

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Description

本発明は、ユーザの通信セッションログを解析する通信解析装置、方法およびプログラムに関する。
一般的に、ウェブサイトは、テキスト、スクリプト、画像、動画など多数のコンテンツから構成されている。そのため、ユーザがウェブサイトを通信端末で閲覧する場合には、ウェブサイトを構成する全てのコンテンツを取得する通信を行う必要がある。ウェブサイトのコンテンツを取得する通信として、HTTP(Hypertext Transfer Protocol)が用いられることが多く、この場合、通信端末はコンテンツの数だけHTTP通信を行うことになる。
例えば、あるウェブサイトがテキスト1つとスクリプト1つと画像2つから構成されている場合、通信端末がそのウェブサイトの全コンテンツを取得して表示するためにはHTTP通信を4回実行する必要がある。1回の通信で行われるコンテンツ要求の送信、コンテンツの受信などの一連の通信をセッションと呼ぶ。このように、1つのウェブサイトを閲覧するためには、複数回のHTTPセッションを実行する必要がある。以降、1つのウェブサイトを閲覧するために必要な複数回のHTTPセッションをまとめて1つのコンテンツアクセスと呼ぶ。
一方、コンテンツアクセスのユーザの体感品質を評価するために、ネットワーク内のあるノードがユーザの通信セッションをログとして蓄積し、当該通信セッションログを分析することが行われている。ユーザ体感品質の評価の代表例は、コンテンツアクセスの所要時間(具体的には、ウェブサイトにアクセスしてから、当該ウェブサイトが表示されるまでの時間、または当該ウェブサイトの全てのコンテンツの取得が完了するまでの時間)の評価である。以降、このコンテンツアクセスの所要時間をコンテンツアクセス時間と呼ぶ。
通信セッションのログは、セッション(HTTP通信の場合、HTTPセッション)単位で記録される。具体的には、通信開始時刻、終了時刻、アドレス、コンテンツタイプ、URLなどの情報が記録される。しかし、当該ログから、特定のウェブサイトを構成するHTTPセッションがどのHTTPセッションであるかを判断することは困難である。HTTPセッションから対応するウェブサイトを調べるためには、コンテンツの内容(HTMLやスクリプトの内容)を保存しておく必要があるが、ログのデータサイズが膨大になるため、現実的には保存することは困難である。
特許文献1では、基準となるHTTPセッションからの経過時間が所定の閾値以下である同一ユーザのHTTPセッションを1つのバルクとして集約する通信行動分析装置を開示している。
特開2015-195530号公報
特許文献1では、基準のHTTPセッションが開始された時刻から、所定の時間(所定の閾値)内に発生したHTTPセッションを1つのバルクとして集約しているが、この場合、バルクの時間は当該閾値に強く依存する。例えば、当該閾値を3秒に設定した場合、バルクの時間は3秒近傍の分布確率が極端に増加し、一方、5秒に設定した場合、バルクの時間は5秒近傍の分布確率が増加する。
しかし、バルクの時間をコンテンツアクセス時間としてユーザの体感品質を評価しても、閾値の設定方法によって、コンテンツアクセス時間の分布に偏りが発生する可能性があり、統計的にユーザの体感品質を精度良く評価することができない。
本発明の主な目的は、ユーザの体感品質を精度良く評価する技術を提供することである。
本発明による通信解析装置は、ユーザの通信セッションログにもとづいて、1つのウェブサイトを閲覧するために必要な複数の通信セッションの集まりであるコンテンツアクセスに関する統計情報を更新する通信解析装置であって、一の通信セッションのセッション情報を取得し、基準の通信セッションの開始時刻または終了時刻から、当該一の通信セッションの開始時刻までの経過時間が閾値以下である場合に、当該一の通信セッションは当該基準の通信セッションと同じコンテンツアクセスに含まれると判断し、当該コンテンツアクセスの統計情報を更新する集約手段と、閾値を所定の確率分布にもとづいて確率的に設定する確率的閾値設定手段とを備える。
本発明による通信セッションログ解析方法は、ユーザの通信セッションログにもとづいて、1つのウェブサイトを閲覧するために必要な複数の通信セッションの集まりであるコンテンツアクセスに関する統計情報を更新する通信セッションログ解析方法であって、
所定の確率分布にもとづいて確率的に閾値を設定し、
一の通信セッションのセッション情報を取得し、基準の通信セッションの開始時刻または終了時刻から、当該一の通信セッションの開始時刻までの経過時間が前記閾値以下である場合に、当該一の通信セッションは当該基準の通信セッションと同じコンテンツアクセスに含まれると判断し、当該コンテンツアクセスの統計情報を更新する。
本発明によるプログラム記憶媒体は、コンピュータに、ユーザの通信セッションログにもとづいて、1つのウェブサイトを閲覧するために必要な複数の通信セッションの集まりであるコンテンツアクセスに関する統計情報を更新させる通信セッションログ解析プログラムであって、コンピュータに、一の通信セッションのセッション情報を取得し、基準の通信セッションの開始時刻または終了時刻から、当該一の通信セッションの開始時刻までの経過時間が閾値以下である場合に、当該一の通信セッションは当該基準の通信セッションと同じコンテンツアクセスに含まれると判断し、当該コンテンツアクセスの統計情報を更新する集約処理と、閾値を所定の確率分布にもとづいて確率的に設定する設定処理とをコンピュータに実行させるコンピュータプログラムを記憶する。
本発明によれば、ユーザの体感品質を精度良く評価することができる。
本発明による通信解析装置の実施形態の構成を示すブロック図である。 本発明による通信解析装置の実施形態の動作例を示すフローチャートである。 確率的閾値に基づいたHTTPセッションの集約方法の一例を説明する図である。 一様分布の確率的閾値を用いた場合のコンテンツアクセス所要時間を説明する図である。 ベータ分布の確率的閾値を用いた場合のコンテンツアクセス所要時間を説明する図である。 実際のコンテンツアクセス所要時間を説明する図である。 本発明による通信解析装置の主要部の構成を示すブロック図である。 固定的閾値に基づいたHTTPセッションの集約方法の一例を説明する図である。 固定的閾値を用いた場合のコンテンツアクセス所要時間を説明する図である。
本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
図1は、通信解析装置の実施形態の構成を示すブロック図である。本実施形態の通信解析装置は、ログ記憶部101と、判別部102と、生成部103と、設定部104と、データ記憶部105と、検索部106と、集約部107とを備える。本実施形態の通信解析装置は、ログ記憶部101に記憶された通信セッションログを解析する。
ログ記憶部101は、通信セッションログとして、通信セッション(HTTPセッション)単位でセッション情報が蓄積される。セッション情報は、具体的には、セッション開始時刻(送信開始時刻)、セッション終了時刻(受信完了時刻)、コンテンツタイプ(text/html、image/jpegなど)、要求元IP(Internet Protocol)アドレス(端末のIPアドレス)、UA(User Agent)、URL(Uniform Resource Locator)、コンテンツサイズなどである。
判別部102は、ログ記憶部101から通信セッションログとして、通信セッション(HTTPセッション)のセッション情報を取得する。判別部102は、HTTPセッションのコンテンツタイプがtext/htmlである場合に、新規のコンテンツアクセスであると判断し、HTTPセッションを基準のHTTPセッションと決定し、生成部103に処理を移行させる。また、判別部102は、コンテンツタイプが新規のコンテンツアクセスではないと判断した場合に、検索部106に処理を移行させる。
生成部103は、新規のコンテンツアクセスに関する情報をまとめたコンテンツアクセスデータの初期データを生成し、データ記憶部105に格納する。
データ記憶部105は、コンテンツアクセスデータを記憶する。
設定部104は、集約部107がHTTPセッションを集約する際の判断に用いる、HTTPセッション間の時間間隔の閾値を所定の確率分布に従って設定する。
検索部106は、HTTPセッションの要求元IPアドレス(端末IPアドレス)と同じIPアドレスを持つコンテンツアクセスデータをデータ記憶部105から検索する。
集約部107は、処理対象のHTTPセッションのセッション情報を取得し、そのHTTPセッションを検索部106が検索したコンテンツアクセスデータに集約するか否かを判断し、集約する場合、そのコンテンツアクセスデータを更新する。集約部107は、具体的には、基準のHTTPセッションの開始時刻または終了時刻から、処理対象のHTTPセッションの開始時刻までの経過時間Tkが閾値P以下であるか否かを判断する。そして、集約部107は、経過時間Tkが閾値P以下である場合には、処理対象のHTTPセッションと基準のHTTPセッションとが同じコンテンツアクセスに含まれると判断し、データ記憶部105における当該コンテンツアクセスデータに含まれる統計情報を更新する。
図2は、本実施形態の通信解析装置の動作例を示すフローチャートである。判別部102は、ログ記憶部101から通信セッションログとして、通信セッション(HTTPセッション)のセッション情報を取得する。判別部102は、HTTPセッションのコンテンツタイプを判別する(ステップS101)。また、判別部102は、コンテンツタイプにもとづいて、生成部103に処理を移行させるか、または、検索部106に処理を移行させるかを判断する。
判別部102は、具体的には、コンテンツタイプが新規のコンテンツアクセスであると判断した場合に(ステップS102のYES)、生成部103に処理を移行させる。判別部102は、HTTPセッションが1つのコンテンツアクセス(ウェブサイトへのアクセス)の中で最初のHTTPセッションであると判断した場合に新規のコンテンツアクセスであると判断する。判別部102は、例えば、HTTPセッションのコンテンツタイプが「text/html」である場合にコンテンツアクセスの最初のHTTPセッションであると判断する。多くのウェブサイトは「text/html」をベースとして生成されているためである。
判別部102は、HTTPセッションが1つのコンテンツアクセスにおける2つ目以降のHTTPセッションと判断した場合に(ステップS102のNO)、検索部106に処理を移行させる。判別部102は、上述のとおりコンテンツタイプが「text/html」をコンテンツアクセスの最初のHTTPセッションと判断する場合、それ以外のコンテンツタイプを、2つ目以降のHTTPセッションと判断し、検索部106に処理を移行させる。
生成部103は、新規のコンテンツアクセスに関する情報をまとめたコンテンツアクセスデータの初期データを生成し、データ記憶部105に格納する(ステップS103)。コンテンツアクセスデータは、後述する処理により複数のHTTPセッションを1つのコンテンツアクセスとして集約した情報となる。生成部103は、1つのコンテンツアクセス(ウェブサイトへのアクセス)の中で最初のHTTPセッションであると判断したHTTPセッションを基準のHTTPセッションとして、コンテンツアクセスデータの初期データを生成する。
また、コンテンツアクセスデータは、コンテンツアクセス開始時刻(最初のHTTPセッションの開始時刻)、コンテンツアクセス終了時刻(集約されたHTTPセッション終了時刻のうち最も遅い時刻)、コンテンツアクセスした端末のIPアドレス、コンテンツアクセスした端末アプリケーションのUA、コンテンツアクセスのURL、コンテンツサイズ(集約したHTTPセッションで取得したコンテンツサイズの合計)、HTTPセッション集約数、後述する時間間隔閾値などの情報を含む。HTTPセッションの集約については、集約部107の処理として後述する。
設定部104は、HTTPセッション間の時間間隔の閾値Pを所定の確率分布に従って設定する(ステップS104)。その閾値Pは、集約部107がHTTPセッションを対象のコンテンツアクセスデータに集約するか否かを判定する際に用いられる。
HTTPセッションが1つのコンテンツアクセスにおける2つ目以降のHTTPセッションと判断された場合に(ステップS102のNO)、検索部106は、HTTPセッションの要求元IPアドレス(端末IPアドレス)と同じIPアドレスを持つコンテンツアクセスデータをデータ記憶部105から検索する(ステップS105)。
集約部107は、処理対象のHTTPセッションのセッション情報を取得し、そのHTTPセッションを検索部106が検索したコンテンツアクセスデータに集約するか否かを判断する(ステップS106)。集約部107は、具体的には、検索したコンテンツアクセスデータ内の基準のHTTPセッションの開始時刻または終了時刻から、HTTPセッションの開始時刻までの経過時間Tkが、設定部104が確率的に設定した閾値P以下であるか否かを判断する。集約部107は、経過時間Tkが閾値P以下の場合に、処理対象のHTTPセッションを検索されたコンテンツアクセスデータへ集約すると判断する。
集約部107は、HTTPセッションをコンテンツアクセスデータへ集約すると判断した場合(ステップS106のYES)、コンテンツアクセスデータの終了時刻、コンテンツサイズ、HTTPセッション集約数などの情報を更新する(ステップS107)。また、集約部107は、集約前のコンテンツアクセスデータの終了時刻より集約対象であるHTTPセッションの終了時刻の方が遅い場合に、HTTPセッションの終了時刻を用いてコンテンツアクセスデータの終了時刻を更新する。また、集約部107は、コンテンツサイズを、集約するHTTPセッションのコンテンツサイズ分だけ加算する。また、集約部107は、HTTPセッションの集約数を1加算する。
集約部107は、処理対象のHTTPセッションを検索されたコンテンツアクセスデータへ集約しないと判断した場合(ステップS106のNO)、コンテンツアクセスデータを更新しない。
集約部107は、検索部106が複数のコンテンツアクセスデータを検索した場合には、検索された複数のコンテンツアクセスデータの開始時刻が古い順、あるいは新しい順に上記同様に集約するか否かを判断する。集約部107は、このとき、処理対象のHTTPセッションを1つのコンテンツアクセスデータへ集約した場合、当該HTTPセッションを別のコンテンツアクセスデータには集約しない。
図8は、固定的な閾値に基づいたHTTPセッションの集約方法を説明する図である。固定閾値に基づく集約方法では、通信セッションを集約するか否かの判定は全て同じ閾値を基準に判断される。図8に示す例では、固定時間区間幅(固定閾値S)内に開始された通信セッションが一つのコンテンツアクセスであると判断される。図8に示す例では、通信セッションC#1~C#3がコンテンツアクセスA#1と判断される。また、通信セッションC#4、C#5がコンテンツアクセスA#2と判断され、通信セッションC#6がコンテンツアクセスA#3と判断される。
図3は、確率的閾値に基づいたHTTPセッションの集約方法を示す説明図である。確率的閾値を用いた場合、コンテンツアクセスごとに閾値が所定の確率分布にしたがって異なる値に決定される。この場合、通信セッションC#1、C#2がコンテンツアクセスA#1と判断され、通信セッションC#3~C#5がコンテンツアクセスA#2と判断され、通信セッションC#6、C#7がコンテンツアクセスA#3と判断されている。
<確率的閾値について>
設定部104は、確率的閾値(閾値P)を設定する際に利用する確率分布として、一様分布、ベータ分布、正規分布、ガンマ分布、指数分布、ワイブル分布などの確率分布の内の適宜な確率分布を用いることができる。確率的閾値の分布は、ユーザの体感品質の主要因であるコンテンツアクセスの所要時間(コンテンツアクセスの開始時刻から終了時刻までの時間)の統計に大きな影響を及ぼす。実際のコンテンツアクセスの所要時間に近い時間を算出するためには、以下の特徴を満足する確率分布であることが好ましい。
特徴(1):確率密度関数が存在し、定義域において連続である。
この特徴により、確率分布は滑らかな累積分布となるため、コンテンツアクセスの所要時間の分布が歪な形状となることが抑制される。列挙した上記の確率分布はこの性質を有する。
特徴(2):確率密度関数がコンパクト・サポートを持つ。
この特徴は、閾値の分布範囲が有界閉集合となることを保証する。このため、閾値が過大になることを防止することができる。例えば、正規分布はコンパクト・サポートを持たないため、閾値選択の可能性は無限大まで広がるため、閾値が過大になってしまうと、当該閾値となるコンテンツアクセスデータばかりに集約してしまうことになり、正常なコンテンツアクセスの所要時間を計測できない。一方、コンパクト・サポートを持たない確率分布で閾値を選択し、閾値が過大となった場合には再度閾値を選択し直すという方法を用いてもよいが、この場合、閾値が元の確率分布に従わず、当該閾値の確率分布が不連続などの好ましくない特性が生じる。
特徴(3):確率密度関数がサポートの端点で0に収束する。
閾値の分布がコンパクト・サポートを有する場合でも、一様分布のようにサポートの端点で0に収束していない場合、サポートの端点においてコンテンツアクセスの所要時間の分布が歪になる。サポート端点で0に収束する確率分布を選べば、これを防ぐことができる。
図9は、固定的閾値を用いた場合のコンテンツアクセス所要時間を説明する図である。図9は、閾値が固定値(1秒)である例を示す。図4は、一様分布の確率的閾値を用いた場合のコンテンツアクセス所要時間を説明する図である。図4は、確率分布が0から2秒までの一様分布に従う例を示す。図5は、ベータ分布の確率的閾値を用いた場合のコンテンツアクセス所要時間を説明する図である。図5は、サポートが長さ3.5秒のベータ分布に従う例を示す。図6は、実際のコンテンツアクセス所要時間を説明する図である。全ての閾値の分布は、期待値が1秒となっている。図9、図4、図5では、上側のグラフが閾値の分布を示し、下側のグラフがそれに対応するコンテンツアクセス所要時間の分布を示している。
閾値が固定値である場合(図9)、閾値近傍でコンテンツアクセス所要時間はピークを持ち、これは明らかに閾値の値によってコンテンツアクセス所要時間が決定されてしまっている。
閾値が一様分布に従う場合(図4)、固定値のようなピークは抑制されているが、サポート端点である2秒のところでコンテンツアクセス所要時間の分布が滑らかでなくなっている。
一方、閾値がベータ分布に従う場合(図5)、コンテンツアクセス所要時間は裾野(分布の右遠方)へ滑らかにつながる分布となっており、真のコンテンツアクセス所要時間(図6)に近い分布となっている。
以上により、本実施形態の通信解析装置は、確率的に設定した閾値に基づいてコンテンツアクセスを集約することにより、通信セッションログから真のコンテンツアクセス所要時間に近い分布を得ることができる。この結果、通信解析装置は、ユーザの体感品質の評価をより正確に行うことができる。
本実施形態の通信解析装置は、コンピュータに実装される。具体的には、通信解析装置は、プログラムの形式で補助記憶装置に記憶されている。補助記憶装置は、一時的でない有形の媒体である。コンピュータに搭載されたCPU(Central Processing Unit)は、そのプログラムを補助記憶装置から読み出して主記憶装置に展開し、そのプログラムに従って処理を実行する。
図7は、本実施形態による通信解析装置の主要部の構成を示すブロック図である。本実施形態による通信解析装置は、ユーザの通信セッションログにもとづいて、1つのウェブサイトを閲覧するために必要な複数の通信セッションの集まりであるコンテンツアクセスに関する統計情報を更新する。また、通信解析装置の主要部は、確率的閾値設定部204と、集約部207とを備える。集約部207は、一の通信セッションのセッション情報を取得し、基準の通信セッションの開始時刻または終了時刻から、当該一の通信セッションの開始時刻までの経過時間が閾値以下であるか否かを判断する。さらに、集約部207は、その経過時間が閾値以下である場合に、当該一の通信セッションは当該基準の通信セッションと同じコンテンツアクセスに含まれると判断し、当該コンテンツアクセスの統計情報を更新する。確率的閾値設定部204は、集約部207が用いる閾値を所定の確率分布にもとづいて確率的に設定する。
また、上記の実施形態では、以下の(1)~(5)に示す通信解析装置も開示されている。
(1)ユーザの通信セッションログにもとづいて、1つのウェブサイトを閲覧するために必要な複数の通信セッションの集まりであるコンテンツアクセスに関する統計情報を更新する通信解析装置であって、一の通信セッションのセッション情報を取得し、基準の通信セッションの開始時刻または終了時刻から、当該一の通信セッションの開始時刻までの経過時間が閾値以下である場合に、当該一の通信セッションは当該基準の通信セッションと同じコンテンツアクセスに含まれると判断し、当該コンテンツアクセスの統計情報を更新する集約部(例えば、集約部107)と、閾値を所定の確率分布にもとづいて確率的に設定する確率的閾値設定部(例えば、設定部104)とを備えた通信解析装置。
(2)通信解析装置は、閾値の確率分布の確率密度関数は、連続であり、かつ、コンパクト・サポートを有するように構成されていてもよい。このような通信解析装置によれば、コンテンツアクセスの所要時間の分布が歪な形状となることが抑制され、閾値が過大になることを防止することができる。
(3)通信解析装置は、閾値の確率分布のサポート端点において、確率密度関数値が0に収束するように構成されていてもよい。このような通信解析装置によれば、サポートの端点においてコンテンツアクセスの所要時間の分布が歪になることを防止することができる。
(4)通信解析装置は、基準の通信セッションをコンテンツタイプによって決定するコンテンツタイプ判別部(例えば、判別部102)を備えたように構成されていてもよい。
(5)通信解析装置は、コンテンツタイプ判別部(例えば、判別部102)は、通信セッションのコンテンツタイプがtext/htmlである場合に、当該通信セッションを基準の通信セッションと決定するように構成されていてもよい。
以上、上述した実施形態を模範的な例として本発明を説明した。しかしながら、本発明は、上述した実施形態には限定されない。即ち、本発明は、本発明のスコープ内において、当業者が理解し得る様々な態様を適用することができる。
この出願は、2016年3月16日に出願された日本出願特願2016-52729を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
本発明は、通信セッションログの解析に適用可能である。
101 ログ記憶部
102 判別部
103 生成部
104 設定部
105 データ記憶部
106 検索部
107 集約部
204 確率的閾値設定部
207 集約部

Claims (7)

  1. ユーザの通信セッションログにもとづいて、1つのウェブサイトを閲覧するために必要な複数の通信セッションの集まりであるコンテンツアクセスに関する統計情報を更新する通信解析装置であって、
    一の通信セッションのセッション情報を取得し、基準の通信セッションの開始時刻または終了時刻から、前記一の通信セッションの開始時刻までの経過時間が閾値以下である場合に、前記一の通信セッションは前記基準の通信セッションと同じコンテンツアクセスに含まれると判断し、当該コンテンツアクセスに関する前記統計情報を前記一の通信セッションのセッション情報に基づいて更新する集約手段と、
    前記閾値を所定の確率分布にもとづいて確率的に設定する確率的閾値設定手段と
    を備える通信解析装置。
  2. 前記閾値の確率分布を表す確率密度関数は、連続であり、かつ、コンパクト・サポートを有する請求項1記載の通信解析装置。
  3. 前記閾値の確率分布のサポート端点において、前記確率密度関数値が0に収束する請求項2に記載の通信解析装置。
  4. 前記基準の通信セッションをコンテンツタイプによって決定するコンテンツタイプ判別手段を備える請求項1から請求項3のうちのいずれか1項に記載の通信解析装置。
  5. 前記コンテンツタイプ判別手段は、通信セッションのコンテンツタイプがtext/htmlである場合に、当該通信セッションを前記基準の通信セッションと決定する請求項4に記載の通信解析装置。
  6. ユーザの通信セッションログにもとづいて、1つのウェブサイトを閲覧するために必要な複数の通信セッションの集まりであるコンテンツアクセスに関する統計情報を更新する通信セッションログ解析方法であって、
    所定の確率分布にもとづいて確率的に閾値を設定し、
    一の通信セッションのセッション情報を取得し、基準の通信セッションの開始時刻または終了時刻から、前記一の通信セッションの開始時刻までの経過時間が前記閾値以下である場合に、前記一の通信セッションは前記基準の通信セッションと同じコンテンツアクセスに含まれると判断し、当該コンテンツアクセスに関する前記統計情報を前記一の通信セッションのセッション情報に基づいて更新する
    通信セッションログ解析方法。
  7. コンピュータに、ユーザの通信セッションログにもとづいて、1つのウェブサイトを閲覧するために必要な複数の通信セッションの集まりであるコンテンツアクセスに関する統計情報を更新させる通信セッションログ解析プログラムであって、
    コンピュータに、
    一の通信セッションのセッション情報を取得し、基準の通信セッションの開始時刻または終了時刻から、前記一の通信セッションの開始時刻までの経過時間が閾値以下である場合に、前記一の通信セッションは前記基準の通信セッションと同じコンテンツアクセスに含まれると判断し、当該コンテンツアクセスに関する前記統計情報を前記一の通信セッションのセッション情報に基づいて更新する集約処理と、
    前記閾値を所定の確率分布にもとづいて確率的に設定する確率的閾値設定処理と
    を実行させるコンピュータプログラム。
JP2018505853A 2016-03-16 2017-03-08 通信解析装置、通信解析方法およびコンピュータプログラム Active JP7003909B2 (ja)

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