TWM645609U - Auxiliary interpretation system for learning assessment - Google Patents
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Abstract
Description
本創作係指一種學習評量之判讀輔助系統,尤指一種基於手寫資料之學習評量之判讀輔助系統。 This creation refers to a reading assistance system for learning assessment, especially a reading assistance system for learning assessment based on handwritten materials.
傳統學習評量方式主要仰賴讀卡機讀取畫卡答案、人工閱卷或者使用電子系統進行線上填答。若需了解學習成效則需要透過人工的掃瞄、輸入。再者,目前很多學習評量測驗仰賴紙本,因此仍需透過人工方式電子化後再行進行學習成效評估。此外,傳統學習評量系統可將學生的作業或考試卷掃描到系統中,再讀取學生的作業或考卷的成績,以將成績數字數位化作統計。也有學習評量系統能讓學生在學習測驗中使用一般的紙本試卷考試,並採用遙控器或平板電腦逐題輸入答案內容以傳送到評量系統,完成評量測驗後,評量系統再自動批改成績,快速統計分析,產出學習診斷分析報告。然而,目前的方式皆須讓學生完成紙本試卷測驗之後再將答案內容或批改後成績進行線上填答或輸入評量系統,再讓系統分析診斷學習成效報告。有鑑於此,現有技術實有改進之必要。 Traditional learning assessment methods mainly rely on card readers to read the answers to picture cards, manual marking, or the use of electronic systems to fill in answers online. If you need to understand the learning effect, you need to manually scan and input. Furthermore, many current learning assessment tests rely on paper, so learning effectiveness still needs to be assessed manually and electronically. In addition, the traditional learning assessment system can scan students' homework or test papers into the system, and then read the students' homework or test paper scores to digitize the score numbers into statistics. There are also learning assessment systems that allow students to use ordinary paper test papers in learning tests, and use remote controls or tablets to enter answers one by one and send them to the assessment system. After completing the assessment test, the assessment system automatically Correct scores, perform rapid statistical analysis, and produce learning diagnostic analysis reports. However, the current method requires students to complete the paper test paper and then fill in the answers or corrected scores online or input them into the assessment system, and then let the system analyze and diagnose the learning effectiveness report. In view of this, there is a need for improvement in the existing technology.
因此,本創作之主要目的之一即在於提供一種基於手寫資料之學習評量之判讀輔助系統,以解決上述問題。 Therefore, one of the main purposes of this creation is to provide an interpretation assistance system for learning assessment based on handwritten data to solve the above problems.
為達成上述目的,本創作提供一種學習評量之判讀輔助系統,包括:一手寫輸入裝置,用來接受一使用者之手寫輸入以產生一手寫資料,其中該手寫輸入裝置包含有一碼點筆、具有套碼點之一碼點表單以及一碼點軟體,以套用在學習或評量用之紙本試卷、量表及評估表當中之至少一者且據以產生用來分析或追蹤學習成效之該手寫資料;一手寫特徵辨識裝置,用來根據該手寫資料擷取出用來分析或追蹤學習成效之至少一個特徵指標;以及一人工智慧處理電路,用來根據該至少一個特徵指標判斷出該使用者是否屬於一可能情境。 In order to achieve the above purpose, this invention provides a reading assistance system for learning assessment, including: a handwriting input device for accepting a user's handwriting input to generate handwritten data, wherein the handwriting input device includes a code point pen, Having a code point form and a code point software to apply to at least one of paper test papers, scales and evaluation forms for learning or assessment and to generate data for analyzing or tracking learning effectiveness. The handwritten data; a handwriting feature recognition device used to extract at least one characteristic index for analyzing or tracking learning effectiveness based on the handwritten data; and an artificial intelligence processing circuit used to determine the usage based on the at least one characteristic index belongs to a possible situation.
於本創作中,學習評量之判讀輔助系統可提供使用者在不改變使用者習慣的情況之下,讓使用者在測驗填答的一開始即利用操作時所產生的手寫資料,透過擷取手寫資料當中可用於評估學習成效的特徵指標,並運用人工智慧處理電路根據所述特徵指標判斷出使用者是否屬於可能情境,以供後續做為學習成效追蹤或者建議之用。 In this creation, the interpretation assistance system for learning assessment can provide users with the ability to use the handwritten data generated during the operation at the beginning of the test without changing the user's habits, by capturing Characteristic indicators in handwritten data can be used to evaluate learning effectiveness, and artificial intelligence processing circuits are used to determine whether the user belongs to a possible situation based on the characteristic indicators for subsequent tracking or suggestions of learning effectiveness.
1:判讀輔助系統 1:Interpretation assistance system
10:手寫輸入裝置 10:Handwriting input device
100:資料傳輸裝置 100:Data transmission device
102:書寫裝置 102:Writing device
104:資料收集裝置 104:Data collection device
106:書寫輔助功能選項卡 106:Writing accessibility tab
108,70:儲存裝置 108,70:Storage device
20:手寫特徵辨識裝置 20:Handwriting feature recognition device
30:人工智慧處理電路 30:Artificial intelligence processing circuit
40:雲端伺服器 40:Cloud server
402:雲端儲存裝置 402:Cloud storage device
50:數位轉換器 50:Digital converter
60:電子表單介面 60: Electronic form interface
HWD:手寫資料 HWD: handwritten information
P1:碼點筆 P1: coding pen
P2:碼點表單 P2: Code point form
第1圖為本創作實施例之學習評量之判讀輔助系統之示意圖。 Figure 1 is a schematic diagram of the interpretation assistance system for learning assessment in this embodiment of the invention.
第2圖為第1圖之判讀輔助系統運作時之一實施例示意圖。 Figure 2 is a schematic diagram of an embodiment of the operation of the interpretation assistance system in Figure 1.
在說明書及後續的申請專利範圍當中使用了某些詞彙來指稱特定的元件。所屬技術領域中具有通常知識者應可理解,製造商可能會用不同的名詞來稱呼同樣的元件。本說明書及後續的申請專利範圍並不以名稱的差異來做為區分元件的方式,而是以元件在功能上的差異來做為區分的基準。在通篇說明 書及後續的申請專利範圍當中所提及的「包含」或「包括」係為一開放式的用語,故應解釋成「包括但不限定於」。另外,「耦接」一詞在此係包含任何直接及間接的電氣連接手段。因此,若文中描述一第一裝置耦接於一第二裝置,則代表該第一裝置可直接電氣連接於該第二裝置,或透過其他裝置或連接手段間接地電氣連接至該第二裝置。 Certain words are used in the description and subsequent patent claims to refer to specific components. It will be understood by those of ordinary skill in the art that manufacturers may use different terms to refer to the same component. This specification and subsequent patent applications do not use differences in names as a way to distinguish components, but rather use differences in functions as a basis for distinction. Throughout the description The "includes" or "includes" mentioned in the patent application and subsequent patent applications are open-ended terms, so they should be interpreted as "including but not limited to". In addition, the term "coupling" here includes any direct and indirect means of electrical connection. Therefore, if a first device is coupled to a second device, it means that the first device can be directly electrically connected to the second device, or indirectly electrically connected to the second device through other devices or connections.
請參考第1圖,第1圖為本創作實施例之學習評量之判讀輔助系統1之示意圖。判讀輔助系統1可用於分析評估學習成效。判讀輔助系統1包含有一手寫輸入裝置10、一手寫特徵辨識裝置20、一人工智慧(Artificial Intelligence,AI)處理電路30、一雲端伺服器40、一數位轉換器50、一電子表單介面60以及一儲存裝置70。手寫輸入裝置10用來接受一使用者之手寫輸入以產生手寫資料(或稱手寫樣本)。手寫輸入裝置10可接受並因應使用者之操作而產生相應手寫資料。例如,手寫輸入裝置10包含有一資料傳輸裝置100、一書寫裝置102、一資料收集裝置104、一書寫輔助功能選項卡106以及一儲存裝置108。使用者可操作書寫裝置102在紙上來進行手寫動作,使得資料收集裝置104可據以產生相應手寫資料。使用者亦可利用手寫輸入裝置10結合常用的評量表、表單、或圖片來進行書寫或繪製以產生相應手寫資料。
Please refer to Figure 1 , which is a schematic diagram of the interpretation assistance system 1 for learning assessment in this creative embodiment. Interpretation Assistance System 1 can be used to analyze and evaluate learning effectiveness. The interpretation assistance system 1 includes a
資料傳輸裝置100可用以傳輸資料,手寫輸入裝置10所產生之手寫資料可經由資料傳輸裝置100傳送至手寫特徵辨識裝置20、人工智慧處理電路30,或傳送至儲存裝置70暫存,或是傳送至雲端伺服器40儲存以供後續調閱。資料傳輸裝置100可經由無線傳輸或有線傳輸方式傳送資料。資料傳輸裝置100可符合藍牙(Bluetooth)、紅外線、Wi-Fi、第五代行動通訊網路(5th Generation mobile communication,5G)、第五代行動通訊新無線電(5G New Radio,5G NR)、長
期演進網路(Long Term Evolution,LTE)、第三代(3G)行動通訊網路、第二代(2G)行動通訊網路、全球行動通訊(Global System for Mobile,GSM)系統、無線區域網路(wireless LAN,WLAN)、近場通訊(near field communication,NFC)或無線射頻(Radio Frequency Identification,RFID)標準所規範之無線傳輸技術,但不以此為限。手寫輸入裝置10可包含有手寫筆(stylus)、觸控筆、超音波光學筆、紅外線光學筆、超音波光學筆、點讀筆、碼點筆、碼點紙、碼點軟體、攝影機、觸控板、觸控螢幕、繪圖板、手寫板、慣性感測器當中之至少一者,但不以此限。所述手寫資料包括手寫文字、數字、繪圖當中之至少一者或前述之任何組合。所述手寫資料包括至少一筆跡。書寫輔助功能選項卡106可包括儲存、上傳、筆跡粗細選擇、塗改、步驟切換、表單切換、顏色選擇(例如黑、藍、紅、綠)、手寫輸入裝置之螢幕切換、筆跡復原、手寫辨識等功能當中之至少一者,但不以此為限。書寫輔助功能選項卡106可結合碼點輸入技術來實現相關功能。
The
手寫輸入裝置10之儲存裝置108可用以儲存手寫輸入裝置10所產生之手寫資料。例如,於資料傳輸裝置100處於離線或非連線狀態時手寫輸入裝置10所產生之手寫資料可先儲存於儲存裝置108之中。於資料傳輸裝置100處於連線狀態時再透過資料傳輸裝置100將儲存於儲存裝置108之手寫資料傳送至手寫特徵辨識裝置20、人工智慧處理電路30,或傳送至儲存裝置70、雲端伺服器40儲存。換言之,使用者可操作手寫輸入裝置10來產生手寫資料並即時透過資料傳輸裝置100將所產生之手寫資料傳送至手寫特徵辨識裝置20、人工智慧處理電路30、儲存裝置70或雲端伺服器40。並且,使用者也可於離線時操作手寫輸入裝置10來產生手寫資料並將之儲存於儲存裝置108,於可連線時再透過資料傳輸裝置100將儲存裝置108所儲存的手寫資料上傳至手寫特徵辨識裝置20、人工智
慧處理電路30、儲存裝置70或雲端伺服器40。
The
手寫特徵辨識裝置20用來根據所述手寫資料擷取出至少一個特徵指標。手寫特徵辨識裝置20分析所述手寫資料並於手寫資料中偵測擷取出特徵指標。手寫特徵辨識裝置20亦可偵測並分析手寫輸入裝置10之操作以取得特徵指標。所述特徵指標可被傳送至人工智慧處理電路30或傳送至儲存裝置70、雲端伺服器40進行儲存。所述特徵指標可以用來分析或追蹤學習成效之可能情境。手寫資料包括至少一筆跡,所述特徵指標可包括但不限於手寫資料之筆跡之粗細、時間、速度、壓力、顏色以及長度當中之至少一者。例如,手寫特徵辨識裝置20包含有一影像感測裝置(未繪示於圖中),所述影像感測裝置可用以感測手寫資料中之筆跡之粗細、時間、速度、壓力、顏色以及長度。影像感測裝置可包括電荷耦合元件(charge coupled device image sensor,CCD)影像感測器或互補式金屬氧化物半導體(complementary metal oxide semiconductor,CMOS)影像感測器,但不以此限。進一步地,所述特徵指標可包括但不限於在紙上書寫之一總長度、一筆劃高度、一筆劃寬度、一筆劃長度、一筆劃速度、一書寫速度、一書寫加速度、該手寫輸入裝置之一書寫裝置在空中停留之一時間長度、該書寫裝置在紙上停留之一時間長度、一筆跡軌跡、一筆傾斜度、一方位角、一方差係數、一峰值速度、一書寫時施加壓力或前述之任意組合。例如,數位轉換器50可用以將手寫資料之筆跡之粗細、時間、速度、壓力、顏色以及長度當中之至少一者轉換為在紙上書寫之一總長度、一筆劃高度、一筆劃寬度、一筆劃長度、一筆劃速度、一書寫速度、一書寫加速度、該手寫輸入裝置之一書寫裝置在空中停留之一時間長度、該書寫裝置在紙上停留之一時間長度、一筆跡軌跡、一筆傾斜度、一方位角、一方差係數、一峰值速度、一書寫時施加壓力當中之至少一者。
The handwriting
人工智慧處理電路30用來根據一個或一個以上的特徵指標判斷出使用者是否屬於一可能情境。所述可能情境可包括但不限於不同層面的學習表現、不同層面的考核表現、人格特質、技能、生理狀況、精神狀態、情緒狀態、在器官功能、感官知覺、動作平衡、語言溝通、認知學習、社會心理以及情緒之發展項目當中之至少一者,但不以此為限。人工智慧處理電路30可分析特徵指標以確定使用者是否被判斷為屬於前述可能情境。人工智慧處理電路30可運用Al分析軟體並採用Al演算法來分析一個或一個以上的特徵指標以產出Al分析報告並結合預先內建的臨床判斷資料庫做比對,以判斷使用者是否屬於前述可能情境,進而做為提供學習追蹤或者建議之用。
The artificial
人工智慧處理電路30可為由卷積神經網路加速器、圖形處理單元或專用積體電路實現之處理器。人工智慧處理電路30可執行一AI分析軟體並採用一AI演算法對一個或一個以上的特徵指標進行分析、分類以獲得演算結果並產出一分析報告以指示出使用者是否屬於一可能情境。人工智慧處理電路30所輸出的分析報告結果可用以協助使用者評估。此外,透過人工智慧處理電路30將資料模組化後將能達到自我評鑑、時空比較之成效。本創作實施例所蒐集到的手寫筆跡資料亦可做為大數據資料庫,免除主觀判斷,整合現有知識資料庫產生學習建議。人工智慧處理電路30可利用AI分析軟體分析多個特徵指標間之關聯性。人工智慧處理電路30可用以分析所述特徵指標以運用於分類所述可能情境。例如,人工智慧處理電路30可分析筆跡在紙上書寫之總長度、筆劃高度、筆劃寬度、筆劃長度、筆劃速度、書寫速度、書寫加速度、書寫裝置在空中停留之時間長度、書寫裝置在紙上停留之時間長度、筆跡軌跡、筆傾斜度、方位角、方差係數、峰值速度、書寫時施加壓力當中之至少一者,以運用於分類所
述可能情境。
The artificial
人工智慧處理電路30可透過分析已知屬於所述可能情境的一人或一人以上(例如至少一第一使用者)之手寫資料的特徵指標(實驗組)與不具有已知所述可能情境的一人或一人以上(例如至少一第二使用者)之手寫資料的特徵指標(對照組),以建立已知可能情境的特徵指標做為測量指標。特徵指標可透過人工智慧處理電路30分析已知屬於所述可能情境之至少一第一使用者之手寫資料之特徵指標與不具有所述可能情境之至少一第二使用者之手寫資料之特徵指標來建立。進一步地,可將已知屬於所述可能情境的使用者(例如,多個第一使用者)之手寫資料的特徵指標應用做為訓練資料,人工智慧處理電路30可執行Al分析軟體並採用Al演算法對前述訓練資料進行訓練運算以產生一AI演算模型做為評估判斷資料庫以判斷是否屬於所述可能情境,並分類所述可能情境。當判讀輔助系統1應用在後續的使用者(例如第二使用者)時,人工智慧處理電路30可透過前述所建立之AI演算模型來分析後續使用者之手寫資料之特徵指標以產出Al分析報告,判斷後續的使用者是否屬於前述可能情境,以提供做為學習追蹤或者建議之用。
The artificial
人工智慧處理電路30所產出之分析報告以及判斷結果可傳送至儲存裝置70或是雲端伺服器40進行儲存。人工智慧處理電路30可以經由資料傳輸裝置100接收手寫特徵辨識裝置20所擷取出之特徵指標並與一外部資訊系統做整合。此外,手寫特徵辨識裝置20以及人工智慧處理電路30可設置於一桌上型電腦、一筆記型電腦、一智慧型手機或一平板電腦中,但不以此為限。手寫特徵辨識裝置20可整合於手寫輸入裝置10之中,如此一來,於資料傳輸裝置100處於離線或非連線狀態時手寫特徵辨識裝置20所擷取出之特徵指標可儲存於儲存裝
置108,於資料傳輸裝置100處於連線狀態時手寫特徵辨識裝置20所擷取出之特徵指標或是已被儲存在儲存裝置108之特徵指標可透過資料傳輸裝置100傳送至人工智慧處理電路30、傳送至儲存裝置70儲存或雲端伺服器40進行儲存以供後續調閱處理。手寫特徵辨識裝置20亦可整合於人工智慧處理電路30之中。
The analysis reports and judgment results generated by the artificial
第2圖為第1圖之判讀輔助系統1之一運作實施例示意圖。如2圖所示,手寫輸入裝置10包含有一碼點筆P1、具有套碼點之一碼點表單P2以及一碼點軟體(未繪示於圖中)。碼點軟體可產生任何不同大小碼點並以任一間隔排列。例如,碼點軟體可套用在一學習或評量用之紙本試卷、一量表以及一評估表當中之至少一者,但不以此為限。使用者可利用手寫輸入裝置10之碼點筆P1繪圖或填答至具有套碼點之碼點表單P2,使得碼點軟體據以讀取碼點表單之碼點資料以產生相應的手寫資料HWD。此外,亦可結合書寫輔助功能選項卡以於作答過程中以套碼點輔助功能切換。假設手寫特徵辨識裝置20以及人工智慧處理電路30設置於一桌上型電腦或一平板電腦中。於手寫輸入裝置10接受使用者之手寫輸入而產生手寫資料HWD後,可透過資料傳輸裝置100經由無線傳輸方式(例如,藍牙無線傳輸方式)將手寫資料HWD傳送至手寫特徵辨識裝置20。於資料傳輸裝置100處於連線狀態時手寫輸入裝置10所產生之手寫資料HWD可即時透過資料傳輸裝置100傳送至手寫特徵辨識裝置20。若資料傳輸裝置100處於離線狀態時手寫輸入裝置10所產生之手寫資料HWD可被儲存於手寫輸入裝置10之儲存裝置108。接著,於資料傳輸裝置100處於連線狀態時再將儲存於儲存裝置108之手寫資料HWD透過資料傳輸裝置100傳送至手寫特徵辨識裝置20。手寫特徵辨識裝置20分析手寫資料HWD並於手寫資料HWD中擷取出至少一個特徵指標,所述特徵指標被傳送至人工智慧處理電路30進行分析。人工智慧處理電路30可分析所述特徵指標並產出Al分析報告以確定使用者是否被判斷出屬於前
述可能情境。人工智慧處理電路30所產出之分析報告及判斷結果可被傳送至雲端伺服器40進行儲存,以供後續調閱、學習追蹤或建議之用。
Figure 2 is a schematic diagram of an operational embodiment of the interpretation assistance system 1 of Figure 1 . As shown in Figure 2, the
另一方面,手寫特徵辨識裝置20所擷取出之特徵指標可提供至電子表單介面60。手寫輸入裝置10所產生之手寫資料可經由資料傳輸裝置100傳送至電子表單介面60。電子表單介面60用以呈現顯示所收到的特徵指標或手寫資料,以供使用者觀看。電子表單介面60可內建所述使用者之使用者資料。例如,電子表單介面60可即時顯示手寫資料之筆跡在紙上書寫之總長度、筆劃高度、筆劃寬度、筆劃長度、筆劃速度、書寫速度、書寫加速度、書寫裝置在空中停留之時間長度、書寫裝置在紙上停留之時間長度、筆跡軌跡、筆傾斜度、方位角、方差係數、峰值速度、書寫時施加壓力當中之至少一者。電子表單介面60可提供資料上傳、暫存、刪除等功能以供使用者選取使用。此外,判讀輔助系統1之雲端伺服器40可獨立設置。雲端伺服器40包含有一雲端儲存裝置402,雲端儲存裝置402內駐於雲端伺服器40。判讀輔助系統1可經由通訊網路遠端存取雲端伺服器40之雲端儲存裝置402,且判讀輔助系統1可隨時離線存取儲存裝置70以記錄儲存或讀取資料。雲端儲存裝置402可用以儲存手寫特徵辨識裝置20所擷取出之特徵指標、手寫輸入裝置10之手寫資料及/或人工智慧處理電路30所處理的資料及判斷結果。儲存裝置70可用以儲存手寫特徵辨識裝置20所擷取出之特徵指標、手寫輸入裝置10之手寫資料及/或人工智慧處理電路30所處理的資料。
On the other hand, the feature indicators captured by the handwriting
前述的步驟及/或流程(包含建議步驟)可透過裝置實現,裝置可為硬體、軟體、韌體(為硬體裝置與電腦指令與資料的結合,且電腦指令與資料屬於硬體裝置上的唯讀軟體)、電子系統、或上述判讀輔助系統的組合。上述流程及實施例可被編譯成程式代碼或指令並儲存於一儲存裝置70。人工智慧處理
電路30可由儲存裝置70讀取及執行程式代碼或指令來實現上述功能。
The aforementioned steps and/or processes (including suggested steps) can be implemented through a device. The device can be hardware, software, or firmware (which is a combination of hardware device and computer instructions and data, and computer instructions and data belong to the hardware device. read-only software), electronic systems, or a combination of the above-mentioned interpretation assistance systems. The above-mentioned processes and embodiments can be compiled into program codes or instructions and stored in a
綜上所述,本創作實施例可提供使用者在不改變使用者習慣的情況之下,讓使用者在測驗填答的一開始即利用操作時所產生的手寫資料,透過擷取手寫資料當中可用於評估學習成效的特徵指標,並運用人工智慧處理電路根據所述特徵指標判斷出使用者是否屬於可能情境,以供後續做為學習成效追蹤或者建議之用。 To sum up, this creative embodiment can provide the user with the ability to use the handwritten data generated during the operation at the beginning of the test without changing the user's habits, by retrieving the handwritten data. Characteristic indicators that can be used to evaluate learning effectiveness, and an artificial intelligence processing circuit is used to determine whether the user belongs to a possible situation based on the characteristic indicators for subsequent tracking or suggestions of learning effectiveness.
1:判讀輔助系統 1:Interpretation assistance system
10:手寫輸入裝置 10:Handwriting input device
100:資料傳輸裝置 100:Data transmission device
102:書寫裝置 102:Writing device
104:資料收集裝置 104:Data collection device
106:書寫輔助功能選項卡 106:Writing accessibility tab
108,70:儲存裝置 108,70:Storage device
20:手寫特徵辨識裝置 20:Handwriting feature recognition device
30:人工智慧處理電路 30:Artificial intelligence processing circuit
40:雲端伺服器 40:Cloud server
402:雲端儲存裝置 402:Cloud storage device
50:數位轉換器 50:Digital converter
60:電子表單介面 60: Electronic form interface
Claims (17)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
TW112203539U TWM645609U (en) | 2022-01-24 | 2022-01-24 | Auxiliary interpretation system for learning assessment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
TW112203539U TWM645609U (en) | 2022-01-24 | 2022-01-24 | Auxiliary interpretation system for learning assessment |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TWM645609U true TWM645609U (en) | 2023-09-01 |
Family
ID=88926416
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW112203539U TWM645609U (en) | 2022-01-24 | 2022-01-24 | Auxiliary interpretation system for learning assessment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
TW (1) | TWM645609U (en) |
-
2022
- 2022-01-24 TW TW112203539U patent/TWM645609U/en unknown
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