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Optimisation de la gestion d'un réservoir à buts multiples / DAHMANI Saad 

Public ISBD Titre : Optimisation de la gestion d'un réservoir à buts multiples Type de document : document électronique Auteurs : DAHMANI Saad, Auteur Année de publication : 2020-2021 Accompagnement : CD Langues : Français (fre) Catégories : Hydraulique:Hydraulique Mots-clés : Réservoir, modèle d’optimisation, prévision, régression, réseaux de neurones artificiels, optimisation sous contraintes, algorithme évolutionnaire, barrage Hammam Boughrara. Résumé : L’objectif de cette thèse est de traiter la problématique d’optimisation de la gestion opérationnelle d’un réservoir multiusage. Le cas d’étude considéré est celui du Barrage Hammam Boughrara (Wilaya de Tlemcen, nord-ouest Algérien). L’approche d’optimisation stochastique implicite a été adoptée dans le but d’intégrer la stochasticité des apports dans le modèle d’optimisation. La phase de prévision des apports et celle relative à la génération des politiques de gestion optimale ont été traitées. En premier lieu, trois (03) essais de prévision des apports du réservoir ont été élaborés à la base de six (06) modèles de régression appliqués sur la série chronologique mensuelle des apports du septembre 1972 à décembre 2016. Les réseaux de neurones artificiels "RNAs" multicouches ont été utilisés pour concrétiser la régression, puis la prévision sur une période de 120 mois. Dans le premier essai, les RNAs ont été entraînés par deux méthodes classiques (rétropropagation "BP" et Levenberg-Marquardt "LM"). Dans le deuxième essai, les mêmes RNAs ont été entraînés par deux algorithmes métaheuristiques évolutionnaires nommés "algorithme génétique à codage réel (RGA)" et "l’algorithme hybride d’essaim de particules et l’optimiseur de Loup-Gris (HPSOGWO)". Le troisième essai a été porté sur le couplage des métaheuristiques (HPSOGWO et recherche gravitationnelle (GSA)) avec les méthodes BP et LM, pour produire les "réseaux de neurones artificiels évolutionnaires (EANNs)". Les métaheuristiques ont été utilisées séparément pour le paramétrage structurel des RNAs, tandis que les méthodes classiques ont été employées dans l’apprentissage de ces derniers. Les résultats des deux premiers essais ont montré des corrélations relativement faibles dans l’apprentissage et la validation. Cependant, le troisième essai a surgi une amélioration de corrélation dans l’apprentissage en provoquant le sur-apprentissage des RNAs dans la plupart des cas. En deuxième lieu, les quatre métaheuristiques RGA, GSA, HPSOGWO et l’optimiseur de Loup-Gris amélioré (IGWO) ont été évalués dans la génération des politiques de gestion optimales du réservoir à travers une étude comparative. Les quatre algorithmes ont été utilisés pour traiter un modèle d’optimisation sous contraintes avec fonction objectif non-linéaire. La minimisation des déficits d’allocations a été ciblée par l’optimisation, dans laquelle les lâchers mensuels sont considérés comme variables de décision. Trois scénarios d’apports prévus par les réseaux de neurones artificiels ont été utilisés à côté d’un modèle de consommation de l’eau desservie par le réservoir. Les résultats obtenus ont montré la supériorité de l’algorithme RGA, suivi par GSA et HPSOGWO respectivement, et l’inadéquation de l’IGWO à cause de son ratage des solutions optimales dans le contexte du paramétrage utilisé. Directeur de thèse : YEBDRI Djilali Optimisation de la gestion d'un réservoir à buts multiples [document électronique] / DAHMANI Saad, Auteur . - 2020-2021 . -  + CD. Langues : Français (fre) Catégories : Hydraulique:Hydraulique Mots-clés : Réservoir, modèle d’optimisation, prévision, régression, réseaux de neurones artificiels, optimisation sous contraintes, algorithme évolutionnaire, barrage Hammam Boughrara. Résumé : L’objectif de cette thèse est de traiter la problématique d’optimisation de la gestion opérationnelle d’un réservoir multiusage. Le cas d’étude considéré est celui du Barrage Hammam Boughrara (Wilaya de Tlemcen, nord-ouest Algérien). L’approche d’optimisation stochastique implicite a été adoptée dans le but d’intégrer la stochasticité des apports dans le modèle d’optimisation. La phase de prévision des apports et celle relative à la génération des politiques de gestion optimale ont été traitées. En premier lieu, trois (03) essais de prévision des apports du réservoir ont été élaborés à la base de six (06) modèles de régression appliqués sur la série chronologique mensuelle des apports du septembre 1972 à décembre 2016. Les réseaux de neurones artificiels "RNAs" multicouches ont été utilisés pour concrétiser la régression, puis la prévision sur une période de 120 mois. Dans le premier essai, les RNAs ont été entraînés par deux méthodes classiques (rétropropagation "BP" et Levenberg-Marquardt "LM"). Dans le deuxième essai, les mêmes RNAs ont été entraînés par deux algorithmes métaheuristiques évolutionnaires nommés "algorithme génétique à codage réel (RGA)" et "l’algorithme hybride d’essaim de particules et l’optimiseur de Loup-Gris (HPSOGWO)". Le troisième essai a été porté sur le couplage des métaheuristiques (HPSOGWO et recherche gravitationnelle (GSA)) avec les méthodes BP et LM, pour produire les "réseaux de neurones artificiels évolutionnaires (EANNs)". Les métaheuristiques ont été utilisées séparément pour le paramétrage structurel des RNAs, tandis que les méthodes classiques ont été employées dans l’apprentissage de ces derniers. Les résultats des deux premiers essais ont montré des corrélations relativement faibles dans l’apprentissage et la validation. Cependant, le troisième essai a surgi une amélioration de corrélation dans l’apprentissage en provoquant le sur-apprentissage des RNAs dans la plupart des cas. En deuxième lieu, les quatre métaheuristiques RGA, GSA, HPSOGWO et l’optimiseur de Loup-Gris amélioré (IGWO) ont été évalués dans la génération des politiques de gestion optimales du réservoir à travers une étude comparative. Les quatre algorithmes ont été utilisés pour traiter un modèle d’optimisation sous contraintes avec fonction objectif non-linéaire. La minimisation des déficits d’allocations a été ciblée par l’optimisation, dans laquelle les lâchers mensuels sont considérés comme variables de décision. Trois scénarios d’apports prévus par les réseaux de neurones artificiels ont été utilisés à côté d’un modèle de consommation de l’eau desservie par le réservoir. Les résultats obtenus ont montré la supériorité de l’algorithme RGA, suivi par GSA et HPSOGWO respectivement, et l’inadéquation de l’IGWO à cause de son ratage des solutions optimales dans le contexte du paramétrage utilisé. Directeur de thèse : YEBDRI Djilali

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1831	02-17-151	Version numérique et papier	Bibliothèque USTOMB	Thèse de Doctorat	Exclu du prêt

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Simulation numérique du fonctionnement des reseaux de distribution d'eau potable / DAHMANI Saad 

Public ISBD Titre : Simulation numérique du fonctionnement des reseaux de distribution d'eau potable Type de document : texte imprimé Auteurs : DAHMANI Saad, Auteur Année de publication : 2013 Importance : 216p. Accompagnement : CD Langues : Français (fre) Catégories : Hydraulique:OPTION TEHCHNIQUES ET GESTION DE L’EAU Mots-clés : Eau  Réseau  Hybride  Simulation  Pression  Débit  Méthode  Théorie  Graphe  Qualité  Logiciel Water  Network  Hybrid  Simulation  Pressure  Flow  Method  Theory  Graph  Quality – Software ماء  شبكة  مختلط  محاكاة  ضغط  التدفق  طريقة  نظرية  مخطط  نوعية  برنامج كمبيوتر Résumé : La présente étude porte sur le sujet de simulation numérique du fonctionnement des réseaux hybrides de distribution d’eau potable sous pression. Deux axes principaux sont décrits: la simulation de fonctionnement hydraulique et la simulation de la qualité de l’eau dans les réseaux. Afin de mettre en application les deux axes, un logiciel de simulation de fonctionnement des réseaux de distribution d’eau est développé au moyen de langage de programmation « VisualBasic.NET ». Dans le premier axe, la méthode matricielle de calcul itératif des débits de « Wood-Charles » avec la méthode matricielle directe de calcul des charges sont présentées. La première méthode est adaptée pour offrir la possibilité de simuler le comportement des réseaux de distribution d’eau dotés de réservoirs, de pompes et de différents équipements de régulation du débit et de la pression. Les deux méthodes matricielles constituent la base du logiciel développé. Une étude comparative entre ce dernier et les deux logiciels « Epanet » et « WaterCAD » montre sa validité et son efficacité. Au moyen des notions de la théorie des graphes, une décomposition du traitement itératif des réseaux hybrides en deux étapes est proposée. La première étape consiste la détermination directe de distribution des débits des branches ramifiées. La deuxième consiste la réduction du réseau en un réseau dépourvu de ramifications et de taille moindre. Le traitement itératif par la méthode de « Wood-Charles » ne concerne que le réseau réduit. Cette technique engendre une économie dans la consommation des ressources de l’ordinateur. De plus, ces notions de la théorie des graphes sont profitées afin d’améliorer la vitesse de convergence et réduire le nombre d’itérations à exécuter par la méthode de calcul itératif des débits de « Wood-Charles », où une amélioration d’environ 35% est atteinte. La problématique de recherche et d’identification des mailles composant le réseau de distribution d’eau, constitue un obstacle empêchant l’automatisation complète de la méthode de « Wood-Charles ». On a proposé dans ce mémoire une méthode pour surmonter ce problème, où des notions et des algorithmes de la théorie des graphes sont exploités également. Des expériences effectuées sur cette méthode de recherche ont montré une efficacité évidente et une vitesse de recherche satisfaisante. Le deuxième axe tourne autour la problématique de simulation de la qualité de l’eau dans les réseaux de distribution d’eau potable. Le modèle étudié est basé sur le mécanisme du transport-réaction dans les conduites, le mélange aux nœuds et le mélange-réaction dans les réservoirs. Le mécanisme du transport-réaction dans les conduites est gouverné par une équation différentielle aux dérivées partielles. Cette dernière est résolue par la méthode de différences finies. Le modèle étudié est opté et traduit en code de calcul intégré dans le logiciel développé dans le contexte de cette recherche. La confrontation des résultats du calcul de propagation des substances réactives ou non réactives avec ceux trouvés par le logiciel « Epanet » montre une bonne similitude. The present study relates to the subject of numerical simulation of operation of the hybrid pressure drinkable water supply networks. Two main axes are described: the hydraulic simulation of operation and the simulation of water quality in the networks. In order to apply the two axes, software of simulation of the water distribution networks operation is developed by the computer programming language “VisualBasic.NET”. In the first axis, the iterative matrix calculation method of the flows of “Wood-Charles” with the direct matrix calculation method of the loads is presented. The first method is adapted to make it possible to simulate the behavior of the water distribution networks equipped with tanks, pumps and various equipment of regulation of the flow and the pressure. The two matrix methods constitute the base of the developed software. A comparative study between the developed software and the two software “Epanet” and “WaterCAD” shows its validity and its effectiveness By means of the notions of the graph theory, a decomposition of the iterative treatment of the hybrid networks in two stages is proposed. The first stage consists the direct determination of the flows distribution in the ramified branches. The second consists the reduction of the network to a network deprived of ramifications and size monk. The iterative treatment by the method of “WoodCharles” relates to only the reduced network. This technique generates an economy in the consumption of the resources of the computer. Moreover, these notions of the graph theory are profited in order to improve the speed of converges and to reduce the iteration count to be carried out by the iterative calculating method of “WoodCharles”, where an improvement from approximately 35% is reached. The problems of research and identification of the loops composing the water distribution network, constitute an obstacle preventing the complete automation of the method of “Wood-Charles”. One proposed in this memory a method to overcome this problem, where notions and algorithms of the graph theory are also exploited. Experiments carried out on this method of research showed an obvious effectiveness and a speed of satisfactory research. The second axis turns around the problems of water quality simulation in the drinking water distribution networks. The studied model is based on the mechanism of the transport-reaction in the pipes, the mixture with the nodes and the mixture-reaction in the tanks. The mechanism of the transport-reaction in the pipes is controlled by a differential equation with the derivative partial. This equation is solved by the finished differences method. The studied model is chosen and translated into computer code integrated in the software developed in the context of this research. The confrontation of the calculation results of the reactive or not reactive substances propagation with those found by the software “Epanet” shows a good similarity تركز هذه الدراسة على موضوع المحاكاة الرقمية ألدا الشبكات المختلطة لتوزيع مياه الشرب العاملة تحت الضغط. محوران رئيسيان تمت مناقشتهما: عملية المحاكاة الهيدروليكية، ومحاكاة لنوعية المياه في الشبكة. تطبيقا لهاذين المحورين، تم تطوير برنامج للمحاكاة الرقمية لشبكات توزيع المياه باستعمال لغة البرمجة "NET.VisualBasic." في المحور األول، يتم عرض طريقة المصفوفة التكرارية ل "Charles-Wood "لتحديد التدفقات مع طريقة المصفوفة المباشرة لحساب الضغوط. تم تكييف طريقة المصفوفة التكرارية ل " Charles-Wood "لتوفير القدرة على محاكاة سلوك شبكات توزيع المياه المحتوية على خزانات ومضخات ومعدات مختلفة لتنظيم تدفق وضغط المياه. هاتان الطريقتان تشكالن أساس البرنامج المقدم. دراسة مقارنة بين هذا األخير والبرنامجين "Epanet "و "WaterCAD "تبين صالحية وفعالية هذا البرنامج. باستخدام مفاهيم نظرية المخططات، نقترح تقسيم التحليل التكراري على مرحلتين. المرحلة األولى هي التحديد المباشر لتوزيع التدفقات لألقسام المتفرعة من الشبكة. المرحلة الثانية هي حذف هذه األخيرة )األقسام المتفرعة( فتنتج شبكة أقل حجما، ثم تطبيق طريقة الحساب التكراري ل "Charles-Wood "على هذه الشبكة األصغر. هذا التقسيم يوفر في استهالك موارد الكمبيوتر. وعالوة على ذلك، يتم االستفادة من مفاهيم نظرية المخططات لتحسين سرعة و تقليل عدد التكرارات التي يؤديها تطبيق طريقة الحساب التكراري ل "Charles-Wood "للتدفقات, حيث تم تحسين السرعة و تقليل عدد التكرارات بحوالي 35.٪ مشكلة إيجاد وتحديد الحلقات المكونة لشبكة توزيع المياه، هو عقبة أمام األتمتة الكاملة لطريقة ل Charles-"Wood "وقد اقترحنا في هذه الدراسة طريقة للتغلب على هذه المشكلة، حيث استخدمنا أيضا مفاهيم وخوارزميات لنظرية المخططات. وقد أظهرت التجارب كفا ة واضحة و سرعة مرضية لهذه الطريقة. المحور الثاني يدور حول محاكاة نوعية المياه في شبكات التوزيع. النموذج المدروس يعتمد على آلية النقل- التفاعل في األنابيب، المزج في العقد و المزج – التفاعل في الخزانات. تخضع آلية النقل- التفاعل في األنابيب لمعادلة تفاضلية مع المشتقات الجزئية. يتم حل هذه األخيرة من خالل طريقة الفروق المنتهية. النموذج المدروس تم اختياره و دمجه في برنامج المحاكاة الذي قمنا بتطويره في سياق هذا البحث. مقارنة نتائجه في حساب انتشار المواد المتفاعلة أو غير المتفاعلة مع نتائج البرنامج "EPANET "تظهر تقاربا جيدا. Directeur de thèse : YEBDRI Djilali Simulation numérique du fonctionnement des reseaux de distribution d'eau potable [texte imprimé] / DAHMANI Saad, Auteur . - 2013 . - 216p. + CD. Langues : Français (fre) Catégories : Hydraulique:OPTION TEHCHNIQUES ET GESTION DE L’EAU Mots-clés : Eau  Réseau  Hybride  Simulation  Pression  Débit  Méthode  Théorie  Graphe  Qualité  Logiciel Water  Network  Hybrid  Simulation  Pressure  Flow  Method  Theory  Graph  Quality – Software ماء  شبكة  مختلط  محاكاة  ضغط  التدفق  طريقة  نظرية  مخطط  نوعية  برنامج كمبيوتر Résumé : La présente étude porte sur le sujet de simulation numérique du fonctionnement des réseaux hybrides de distribution d’eau potable sous pression. Deux axes principaux sont décrits: la simulation de fonctionnement hydraulique et la simulation de la qualité de l’eau dans les réseaux. Afin de mettre en application les deux axes, un logiciel de simulation de fonctionnement des réseaux de distribution d’eau est développé au moyen de langage de programmation « VisualBasic.NET ». Dans le premier axe, la méthode matricielle de calcul itératif des débits de « Wood-Charles » avec la méthode matricielle directe de calcul des charges sont présentées. La première méthode est adaptée pour offrir la possibilité de simuler le comportement des réseaux de distribution d’eau dotés de réservoirs, de pompes et de différents équipements de régulation du débit et de la pression. Les deux méthodes matricielles constituent la base du logiciel développé. Une étude comparative entre ce dernier et les deux logiciels « Epanet » et « WaterCAD » montre sa validité et son efficacité. Au moyen des notions de la théorie des graphes, une décomposition du traitement itératif des réseaux hybrides en deux étapes est proposée. La première étape consiste la détermination directe de distribution des débits des branches ramifiées. La deuxième consiste la réduction du réseau en un réseau dépourvu de ramifications et de taille moindre. Le traitement itératif par la méthode de « Wood-Charles » ne concerne que le réseau réduit. Cette technique engendre une économie dans la consommation des ressources de l’ordinateur. De plus, ces notions de la théorie des graphes sont profitées afin d’améliorer la vitesse de convergence et réduire le nombre d’itérations à exécuter par la méthode de calcul itératif des débits de « Wood-Charles », où une amélioration d’environ 35% est atteinte. La problématique de recherche et d’identification des mailles composant le réseau de distribution d’eau, constitue un obstacle empêchant l’automatisation complète de la méthode de « Wood-Charles ». On a proposé dans ce mémoire une méthode pour surmonter ce problème, où des notions et des algorithmes de la théorie des graphes sont exploités également. Des expériences effectuées sur cette méthode de recherche ont montré une efficacité évidente et une vitesse de recherche satisfaisante. Le deuxième axe tourne autour la problématique de simulation de la qualité de l’eau dans les réseaux de distribution d’eau potable. Le modèle étudié est basé sur le mécanisme du transport-réaction dans les conduites, le mélange aux nœuds et le mélange-réaction dans les réservoirs. Le mécanisme du transport-réaction dans les conduites est gouverné par une équation différentielle aux dérivées partielles. Cette dernière est résolue par la méthode de différences finies. Le modèle étudié est opté et traduit en code de calcul intégré dans le logiciel développé dans le contexte de cette recherche. La confrontation des résultats du calcul de propagation des substances réactives ou non réactives avec ceux trouvés par le logiciel « Epanet » montre une bonne similitude. The present study relates to the subject of numerical simulation of operation of the hybrid pressure drinkable water supply networks. Two main axes are described: the hydraulic simulation of operation and the simulation of water quality in the networks. In order to apply the two axes, software of simulation of the water distribution networks operation is developed by the computer programming language “VisualBasic.NET”. In the first axis, the iterative matrix calculation method of the flows of “Wood-Charles” with the direct matrix calculation method of the loads is presented. The first method is adapted to make it possible to simulate the behavior of the water distribution networks equipped with tanks, pumps and various equipment of regulation of the flow and the pressure. The two matrix methods constitute the base of the developed software. A comparative study between the developed software and the two software “Epanet” and “WaterCAD” shows its validity and its effectiveness By means of the notions of the graph theory, a decomposition of the iterative treatment of the hybrid networks in two stages is proposed. The first stage consists the direct determination of the flows distribution in the ramified branches. The second consists the reduction of the network to a network deprived of ramifications and size monk. The iterative treatment by the method of “WoodCharles” relates to only the reduced network. This technique generates an economy in the consumption of the resources of the computer. Moreover, these notions of the graph theory are profited in order to improve the speed of converges and to reduce the iteration count to be carried out by the iterative calculating method of “WoodCharles”, where an improvement from approximately 35% is reached. The problems of research and identification of the loops composing the water distribution network, constitute an obstacle preventing the complete automation of the method of “Wood-Charles”. One proposed in this memory a method to overcome this problem, where notions and algorithms of the graph theory are also exploited. Experiments carried out on this method of research showed an obvious effectiveness and a speed of satisfactory research. The second axis turns around the problems of water quality simulation in the drinking water distribution networks. The studied model is based on the mechanism of the transport-reaction in the pipes, the mixture with the nodes and the mixture-reaction in the tanks. The mechanism of the transport-reaction in the pipes is controlled by a differential equation with the derivative partial. This equation is solved by the finished differences method. The studied model is chosen and translated into computer code integrated in the software developed in the context of this research. The confrontation of the calculation results of the reactive or not reactive substances propagation with those found by the software “Epanet” shows a good similarity تركز هذه الدراسة على موضوع المحاكاة الرقمية ألدا الشبكات المختلطة لتوزيع مياه الشرب العاملة تحت الضغط. محوران رئيسيان تمت مناقشتهما: عملية المحاكاة الهيدروليكية، ومحاكاة لنوعية المياه في الشبكة. تطبيقا لهاذين المحورين، تم تطوير برنامج للمحاكاة الرقمية لشبكات توزيع المياه باستعمال لغة البرمجة "NET.VisualBasic." في المحور األول، يتم عرض طريقة المصفوفة التكرارية ل "Charles-Wood "لتحديد التدفقات مع طريقة المصفوفة المباشرة لحساب الضغوط. تم تكييف طريقة المصفوفة التكرارية ل " Charles-Wood "لتوفير القدرة على محاكاة سلوك شبكات توزيع المياه المحتوية على خزانات ومضخات ومعدات مختلفة لتنظيم تدفق وضغط المياه. هاتان الطريقتان تشكالن أساس البرنامج المقدم. دراسة مقارنة بين هذا األخير والبرنامجين "Epanet "و "WaterCAD "تبين صالحية وفعالية هذا البرنامج. باستخدام مفاهيم نظرية المخططات، نقترح تقسيم التحليل التكراري على مرحلتين. المرحلة األولى هي التحديد المباشر لتوزيع التدفقات لألقسام المتفرعة من الشبكة. المرحلة الثانية هي حذف هذه األخيرة )األقسام المتفرعة( فتنتج شبكة أقل حجما، ثم تطبيق طريقة الحساب التكراري ل "Charles-Wood "على هذه الشبكة األصغر. هذا التقسيم يوفر في استهالك موارد الكمبيوتر. وعالوة على ذلك، يتم االستفادة من مفاهيم نظرية المخططات لتحسين سرعة و تقليل عدد التكرارات التي يؤديها تطبيق طريقة الحساب التكراري ل "Charles-Wood "للتدفقات, حيث تم تحسين السرعة و تقليل عدد التكرارات بحوالي 35.٪ مشكلة إيجاد وتحديد الحلقات المكونة لشبكة توزيع المياه، هو عقبة أمام األتمتة الكاملة لطريقة ل Charles-"Wood "وقد اقترحنا في هذه الدراسة طريقة للتغلب على هذه المشكلة، حيث استخدمنا أيضا مفاهيم وخوارزميات لنظرية المخططات. وقد أظهرت التجارب كفا ة واضحة و سرعة مرضية لهذه الطريقة. المحور الثاني يدور حول محاكاة نوعية المياه في شبكات التوزيع. النموذج المدروس يعتمد على آلية النقل- التفاعل في األنابيب، المزج في العقد و المزج – التفاعل في الخزانات. تخضع آلية النقل- التفاعل في األنابيب لمعادلة تفاضلية مع المشتقات الجزئية. يتم حل هذه األخيرة من خالل طريقة الفروق المنتهية. النموذج المدروس تم اختياره و دمجه في برنامج المحاكاة الذي قمنا بتطويره في سياق هذا البحث. مقارنة نتائجه في حساب انتشار المواد المتفاعلة أو غير المتفاعلة مع نتائج البرنامج "EPANET "تظهر تقاربا جيدا. Directeur de thèse : YEBDRI Djilali

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Code-barres	Cote	Support	Localisation	Section	Disponibilité
4970	02-17-74	Version numérique et papier	Bibliothèque USTOMB	Mémoire de Magister	Exclu du prêt

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