Ce travail se place dans le cadre du traitement-recyclage des combustibles usés pour des réacteurs nucléaires de Génération IV. Ce travail s’est focalisé sur l’étape de mise en forme du combustible en étudiant plus spécifiquement les potentialités du procédé de coulage-gélification. Cette étude a porté dans un premier temps sur un simulant non radioactif de l’oxyde mixte (U,Pu)O2, à savoir l’oxyde de cérium CeO2. Des formulations de suspensions ont été identifiés permettant leur gélification dans des moules non poreux. Ce processus de gélification s’appuie sur des réactions de polymérisation. L’étude du comportement thermique des crus a permis de définir des traitements conduisant à l’élimination complète des auxiliaires organiques et à la densification quasi-complète des crus. L’optimisation du procédé de coulage-gélification a permis d’élaborer des céramiques de CeO2 de forme annulaire répondant au cahier des charges des futurs combustibles.L’ensemble du procédé de coulage-gélification a pu être transposé à une poudre d’oxyde mixte (U,Ce)O2 synthétisée par co-précipitation oxalique. Pour cela, les caractéristiques spécifiques de cette poudre ont été prises en compte et ont nécessité le recours à une étape de supplémentaire de désagglomération. / This work falls within the framework of the reprocessing-recycling of 4th Generation nuclear used fuels. This work was focused on nuclear fuel shaping process by studying more specifically the potential of gelcasting process. This study first examined a non-radioactive surrogate of mixed oxide (U,Pu)O2, namely the cerium oxide CeO2. Suspension formulations have been identified allowing gelation in non-porous molds. This gelling process is based on polymerization reactions. The study of green compacts thermal behavior has allowed to define treatments leading to the complete elimination of every organic auxiliaries and to the green compacts densification. Every step of the gelcasting process was optimized to elaborate annular shape CeO2 ceramics meeting the specification.The whole gelcasting process has been transposed to a mixed oxide (U,Ce)O2 powder synthesized by oxalic co-precipitation. To this end, powder characteristics have been taken in consideration and have required an additional deagglomeration step.

Les implants cochléaires (IC) sont utilisés pour traiter la surdité profonde en insérant chirurgicalement un réseau d'électrodes dans l'organe de l'audition, la cochlée. Les images tomodensitométriques (TDM) pré et post-opératoires sont utilisées couramment pour la planification chirurgicale et l'évaluation de l'implantation cochléaire. Cependant, en raison de la petite taille et de la topologie complexe de la cochlée, l'information anatomique qui peut être extraite des images est limitée. Le premier axe de ce travail vise à définir des méthodes automatiques de traitement d'images adaptées à la forme en spirale de la cochlée pour étudier en étudier la variabilité à partir d'images de micro-TDM (μTDM) haute résolution. Le deuxième axe vise à développer et à évaluer un nouveau modèle paramétrique de forme cochléaire. Le modèle est appliqué pour extraire des paramètres cliniquement pertinents spécifiques au patient, tels que la profondeur d'insertion maximale des portes électrode. Grâce à la quantification de l'incertitude, fournie par le modèle, la fiabilité des segmentations issues de TDM a pu être évaluée par rapport à la vérité terrain fournie par μTDM. Enfin, le dernier axe concerne un modèle de forme cochléaire (et de ses sous-structures) et d'apparence combiné dans un cadre bayésien probabiliste génératif. La méthode de segmentation proposée a été appliquée à une grande base de données de 987 images de TDM et a permis la caractérisation statistique de la variabilité anatomique cochléaire ainsi que la quantification de la symétrie bilatérale. Ce travail ouvre la voie à de nouvelles applications cliniques telles que l'amélioration du diagnostic en identifiant les formes cochléaires pathologiques ; la planification préopératoire du choix de l'électrode et de l'axe d'insertion ; l'estimation postopératoire de la position de l'électrode et évaluation de l'implantation ; et la simulation d'implantation cochléaire. / Cochlear implants (CI) are used to treat hearing loss by surgically inserting an electrode array into the organ of hearing, the cochlea. Pre- and post-operative CT images are used routinely for surgery planning and evaluation of cochlear implantation. However, due to the small size and the complex topology of the cochlea, the anatomical information that can be extracted from the images is limited. The first focus of this work aims at defining automatic image processing methods adapted to the spiral shape of the cochlea to study the cochlear shape variability from high-resolution μCT images. The second focus aims at developing and evaluating a new parametric cochlear shape model. The model is applied to extract patient-specific clinically relevant metrics such as the maximal insertion depth of CI electrode arrays. Thanks to the uncertainty quantification, provided by the model, we can assess the reliability of CT-based segmentation as compared to the ground truth segmentation provided by μCT scans. Finally, the last focus concerns a joint model of the cochlear shape (and its substructures) model and its appearance within a generative probabilistic Bayesian framework. The proposed segmentation method was applied to a large database of 987 CT images and allowed the statistical characterization of the cochlear anatomical variability along with the quantification of the bilateral symmetry. This work paves the way to novel clinical applications such as improved diagnosis by identifying pathological cochlear shapes; preoperative optimal electrode design and insertion axis planning; postoperative electrode position estimation and implantation evaluation; and cochlear implantation simulation.

The primary purpose of this dissertation is to provide greater insight into the compositional design of Paul Bonneau's Caprice en forme de valse solo pour saxophone and the Piece Concertante Dans L'Esprit "Jazz" pour saxophone alto et piano through a detailed analysis of the pieces. Paul Bonneau's Caprice en forme de valse is a major work for saxophone. It has been referred to as one of the most technically demanding works in the classical saxophone repertoire. In addition, the Caprice has been transcribed for the flute, clarinet and bassoon. In fact, the Caprice has been designated as "one of the most musically cohesive unaccompanied works written for any wind instrument." Bonneau's Piece Concertante Dans L'Esprit "Jazz" is also an important work in the repertoire due to its high degree of virtuosity and unique fusion of traditional classical and jazz elements. The analysis process focuses initially on the fundamental elements of music. Each analysis begins with an outline and description of the formal design of the piece. Major sections and their various subdivisions are detailed specifically. The tonal organization of the piece is presented. Large scale tonal areas are identified along with detailed discussions pertaining to specific harmonic structures. Due to the nature of the harmonic content of the pieces, standard contemporary chord symbol nomenclature is used. A table detailing various chord types and their associated symbols is provided. Information regarding the character and construction of Bonneau's melodies is presented. Items pertaining to melody include the use of step progressions, the variation principle, canonic effects and sequence. Basic rhythmic characteristics are outlined, as well. In addition to items related to the harmonic, melodic and rhythmic organization of pitches, other aspects of the music such as texture, articulation, dynamics and tessitura are integrated into the analytical discussion. Specific comments regarding the application of analytical conclusions to performance practice are presented following the analysis of the pieces.

Si les questions du temps, du matériau, de la forme et de leurs relations sont des questions centrales pour les compositeurs, il importe de se demander si la vieille dichotomie entre forme et matériau n’est pas à repenser en regard des nouveaux dispositifs susceptibles d’amener une appréhension à la fois plus fine et plus globale des diverses dimensions temporelles. Dans le cas plus précis de la musique mixte, la question que nous étudions est la suivante : dans quelle mesure l’existence d’un continuum entre les notions de forme et de matériau est-elle liée à la composition consciente d’entrelacs temporels ?Cette question implique l’utilisation de paradigmes capables de nous faire appréhender les nombreuses composantes qui font l’identité d’un matériau ou d’une forme, et de nous faire percevoir les liens qu’elles entretiennent mutuellement. Notre travail s’articule autour de deux axes complémentaires. Le premier traite de la nécessité d’organiser des espaces compositionnels permettant de rendre plus poreuse la frontière érigée entre les notions de forme et de matériau. Nous étudions à cet effet une représentation spatiale du matériau basée sur des structures topologiques. Le second nous amène à voir comment le langage synchrone Antescofo peut nous permettre de concevoir une musique mixte singularisée par les divers types d’écriture qu’il sous-entend et les nouveaux paradigmes qu’il est susceptibles d’engendrer. La composition des temps multiples liés par l’écriture, par des processus temporels propres aux paradigmes du temps réel, ainsi que par la prise en considération des temps liés à la performance, est abordée sous un angle résolument relationnel. / If the problematic of time, material, form, and their relationships is longstanding question in musical composition, the old dichotomy between form and material should be reshaped in view of the technological opportunities making possible a finer and more global apprehension in the handling of time in the scope of mixed music.In this context, the question addressed is to which extent the existence of a continuum between the notions of form and material is linked to the explicit design of temporal interlacing? This question involves new paradigms to understand the many components that determine the identity and the mutual relationships of material and form.Our research unfolds in two complementary axes to develop a compositional framework addressing the specification and the management of heterogeneous intertwined temporal processes at different time scales. The first axis works out an explicit topological representation of compositional spaces (based on simplicial complexes) that smoothes the boundaries between form and material. The second one spells out the various kinds of writing and the new temporal paradigms allowed by the Antescofo synchronous real-time programming language. The specification of multiple times during the composition phase and their management during the performance is developed through a strong relational standpoint.The theoretical and practical propositions investigated in this research works are illustrated on several pieces written during the thesis.

Si l’étude du formalisme et du consensualisme peut constituer un thème classique du droit français, une confrontation de ces grandes notions du droit privé avec l’électronique est moins commune. Pourtant, la transmission électronique des volontés invite à réfléchir au défi lancé aux principes classiques de formation du contrat. Défi partiellement relevé par le législateur qui, en raison de l’abolition du support papier, a dû harmoniser ces notions. Manifestées par des formes libres ou imposées, les volontés devaient pouvoir circuler en ligne. Sans que le consensualisme ne soit explicitement visé, la rencontre de l’offre avec l’acceptation a été adaptée aux contraintes électroniques. Toutefois, il en résulte une réglementation souffrant d’une terminologie et d’un régime imprécis. Pour l’offre, la profusion du formalisme informatif, sans sanction, et le déni de sa forme écrite sont particulièrement incommodants. Pour l’acceptation, la portée du double-clic ou de l’accusé de réception sont encore incertaines. Concernant le formalisme, la transposition de l’acte sous signature privée et de l’acte authentique a inévitablement contribué à la dénaturation de ces formes. Pour le premier, les traits sont alourdis : comment des mentions manuscrites, supposant un irrémédiable lien physique entre la main de l’auteur et l’écriture, pouvaient-elles se réaliser en ligne sans une consolidation technique ? Pour le second, paradoxalement, son avenir semble conditionné par l’assouplissement du caractère mystique de l’authenticité, pour laisser place à une nouvelle authenticité électronique. D’où la nécessité de perfectionner l’adaptation des notions.Cette dernière fait en réalité surgir un mouvement plus profond. Une fois transposés à l’électronique, le consensualisme et le formalisme paraissent infidèles à leurs conceptions traditionnelles. Aussi, les notions seraient-elles exposées à une véritable transformation. Ce qui ne peut être neutre en droit commun des contrats. Concernant le consensualisme, la hiérarchie créée entre les formes et la discrimination des formes non-électroniques suggèrent un renouvellement de son approche classique. L’élaboration d’un néo-consensualisme est envisagée, faisant apparaître une nouvelle dualité du consensualisme en droit commun. Quant aux formalismes ad validitatem et ad probationem, l’impact de l’électronique se concentre sur leurs rapports mutuels. En ligne, leur dissociation devient impossible. Outre une assimilation textuelle, il y aurait une fusion substantielle des écrits, quel que soit leur rôle juridique. Or, une telle union ravive les couleurs d’un phénomène d’unification connu en droit commun des contrats. Il n’y a, alors, qu’un pas vers l’unité du formalisme.Loin d’une abolition des notions, leur mise à l’épreuve par l’électronique invite finalement à repenser les principes de la formation du contrat. / If the study of formalism and consensualism can constitute a classical theme of French law, a comparison of these great notions of private law with electronics is less common. However, the electronic transmission of wills invites to think about the challenge to the conventional principles of contract formation. A challenge partially raised by the legislator who, because of the abolition of paper support, had to adapt these notions. Wills, expressed by free or imposed forms, had to be able to circulate online. Without consensualism being explicitly targeted, the meeting of supply with acceptance has been adapted to electronic constraints. Nevertheless, the result is a regulation with an unclear terminology and regime. For the offer, the profusion of informative formalism, without sanction, and the denial of its written form are particularly bothersome. For acceptance, the scope of the double-click, or the acknowledgment of receipt, are still uncertain. Concerning formalism, the transposition of the act under private signature and the authentic act inevitably contributed to the denaturation of these forms. For the first, the traits are weighed down: how could handwritten mentions, assuming an irremediable physical link between the author's hand and the writing, be realized online without a technical consolidation? For the second, paradoxically, its future seems conditioned by the relaxation of the mystical character of authenticity, to give way to a new electronic authenticity. Hence the need to perfect the adaptation of notions.It actually causes a deeper movement. Once transposed to electronics, consensualism and formalism seem unfaithful to their traditional conceptions. Also, the notions would be exposed to a real transformation. This can not be neutral in common law contracts. Concerning consensualism, the hierarchy created between forms and the discrimination of non-electronic forms suggest a renewal of its classical approach. The development of a neo-consensualism is envisaged, bringing out a new duality of consensualism in common law. As for the formalisms ad validitatem and ad probationem, the impact of the electronics focuses on their mutual relations. Online, their dissociation becomes impossible. In addition to a textual assimilation, there would be a substantial fusion between the writings, whatever their legal role. However, such a union revives the colors of a unifying phenomenon known in the common law of contracts. There is then only one step towards the unity of formalism.Far from an abolition of notions, their testing by the electronics finally invites to rethink the principles of the formation of the contract.

La création et la compréhension des déformations de surfaces sont des thèmes récurrent pour le traitement de géométrie 3D. Comme les surfaces lisses peuvent être représentées de multiples façon allant du nuage ​​de points aux maillages polygonales, un enjeu important est de pouvoir comparer ou déformer des formes discrètes indépendamment de leur représentation. Une réponse possible est de choisir une représentation flexible des surfaces déformables qui peut facilement être transportées d'une structure de données à une autre.Dans ce but, les "functional map" proposent de représenter des applications entre les surfaces et, par extension, des déformations comme des opérateurs agissant sur des fonctions. Cette approche a été introduite récemment pour le traitement de modèle 3D, mais a été largement utilisé dans d'autres domaines tels que la géométrie différentielle, la théorie des opérateurs et les systèmes dynamiques, pour n'en citer que quelques-uns. Le principal avantage de ce point de vue est de détourner les problèmes encore non-résolus, tels que la correspondance forme et le transfert de déformations, vers l'analyse fonctionnelle dont l'étude et la discrétisation sont souvent mieux connues. Cette thèse approfondit l'analyse et fournit de nouvelles applications à ce cadre d'étude. Deux questions principales sont discutées.Premièrement, étant donné deux surfaces, nous analysons les déformations sous-jacentes. Une façon de procéder est de trouver des correspondances qui minimisent la distorsion globale. Pour compléter l'analyse, nous identifions les parties les moins fiables du difféomorphisme grâce une méthode d'apprentissage. Une fois repérés, les défauts peuvent être éliminés de façon différentiable à l'aide d'une représentation adéquate des champs de vecteurs tangents.Le deuxième développement concerne le problème inverse : étant donné une déformation représentée comme un opérateur, comment déformer une surface en conséquence ? Dans une première approche, nous analysons un encodage de la structure intrinsèque et extrinsèque d'une forme en tant qu'opérateur fonctionnel. Dans ce cadre, l'objet déformé peut être obtenu, à rotations et translations près, en résolvant une série de problèmes d'optimisation convexe. Deuxièmement, nous considérons une version linéarisée de la méthode précédente qui nous permet d'appréhender les champs de déformation comme agissant sur la métrique induite. En conséquence la résolution de problèmes difficiles, tel que le transfert de déformation, sont effectués à l'aide de simple systèmes linéaires d'équations. / Creating and understanding deformations of surfaces is a recurring theme in geometry processing. As smooth surfaces can be represented in many ways from point clouds to triangle meshes, one of the challenges is being able to compare or deform consistently discrete shapes independently of their representation. A possible answer is choosing a flexible representation of deformable surfaces that can easily be transported from one structure to another.Toward this goal, the functional map framework proposes to represent maps between surfaces and, to further extents, deformation of surfaces as operators acting on functions. This approach has been recently introduced in geometry processing but has been extensively used in other fields such as differential geometry, operator theory and dynamical systems, to name just a few. The major advantage of such point of view is to deflect challenging problems, such as shape matching and deformation transfer, toward functional analysis whose discretization has been well studied in various cases. This thesis investigates further analysis and novel applications in this framework. Two aspects of the functional representation framework are discussed.First, given two surfaces, we analyze the underlying deformation. One way to do so is by finding correspondences that minimize the global distortion. To complete the analysis we identify the least and most reliable parts of the mapping by a learning procedure. Once spotted, the flaws in the map can be repaired in a smooth way using a consistent representation of tangent vector fields.The second development concerns the reverse problem: given a deformation represented as an operator how to deform a surface accordingly? In a first approach, we analyse a coordinate-free encoding of the intrinsic and extrinsic structure of a surface as functional operator. In this framework a deformed shape can be recovered up to rigid motion by solving a set of convex optimization problems. Second, we consider a linearized version of the previous method enabling us to understand deformation fields as acting on the underlying metric. This allows us to solve challenging problems such as deformation transfer are solved using simple linear systems of equations.

Dans ce manuscrit, nous présentons une méthode d’optimisation de forme qui se base sur des paramètres géométriques comme des longueurs, des angles, etc. Nous nous appuyons sur des techniques d’optimisation basées sur un gradient. La sensibilité de la fonction objectif par rapport à la position des noeuds du maillage nous est fournie par un solveur adjoint que l’on considère comme une boîte noire. Afin d’optimiser par rapport aux paramètres CAO, nous nous concentrons sur l’évaluation de la sensibilité de la position des noeuds par rapport à ces paramètres. Ainsi, nous proposons deux approches par différences finies. La première méthode s’appuie sur une projection harmonique afin de comparer dans un même espace le maillage initial et celui obtenu suite à la variation d’un paramètre CAO. Les développements présentés dans ce manuscrit permettent d’étendre l’application aux formes ayant plusieurs frontières comme les collecteurs d’échappement. Nous avons développé une méthode d’interpolation adaptée à cette comparaison. L’ensemble du processus a été automatisé et nous en montrons l’entière efficacité sur des applications industrielles en aérodynamique interne. La deuxième méthode se base directement sur les géométries CAO pour évaluer cette sensibilité. Nous utilisons la définition intrinsèque des patches dans l’espace paramétrique (u;v) pour effectuer cette comparaison. Grâce à l’utilisation des coordonnées exactes en tout point de la surface fournies par la CAO, nous évitons d’avoir recours à une interpolation afin d’avoir la meilleure précision de calcul possible. Cependant, contrairement à la première méthode, elle requiert d’identifier les correspondances entre les patches d’une forme à l’autre. Une application sur un cas académique a été faite en aérodynamique externe. La pertinence de la première méthode a été démontrée sur des cas représentatifs et multiobjectifs, ce qui permettrait de faciliter son déploiement et son utilisation dans un cadre industriel. Quant à la deuxième méthode, nous avons montré son fort potentiel. Cependant, des développements supplémentaires seraient nécessaires pour une application plus poussée. Du fait qu’elles sont indépendantes des solveurs mécaniques et du nombre de paramètres, ces méthodes réduisent considérablement les temps de développement des produits, notamment en permettant l’optimisation multiphysique en grande dimension. / In this manuscript, we present a shape optimization method based on CAD parameters such as lengths, angles, etc. We rely on gradient-based optimization techniques. The sensitivity of the objective function, with respect to the mesh nodes position, is provided by an adjoint solver considered here as a black box. To optimize with respect to CAD parameters, we focus on computing the sensitivity of the nodes positions with respect to these parameters. Thus, we propose two approaches based on finite differences. The first method uses a harmonic projection to compare in the same space the initial mesh and the one obtained after a change of the set of CAD parameters. The developments presented in this manuscript open up new doors like the application to shapes with multiple borders such as exhaust manifolds. We also developed an interpolation method suitable for this comparison. The entire process is automated, and we demonstrate the entire effectiveness on internal aerodynamics industrial applications. The second method is directly based on the CAD geometries to assess this sensitivity. To perform this comparison, we use the intrinsic definition of the patches in the parametric space (u;v). Through the use of the exact coordinates at any point on the surface provided by the CAD, we avoid using an interpolation to get the best calculation accuracy possible. However, unlike the first method, it requires to identify the correspondence between patches from one shape to another. An application on an external aerodynamics academic case was made. The relevance of the first method is demonstrated on a representative multi-objective case, which facilitate its deployment use in an industrial environment. Regarding the second method, we showed its great potential. However, further developments are needed to handle more advanced cases. Because they are independent of the mechanical solver and the number of parameters, these methods significantly reduce product development time, particularly by allowing large and multiphysics optimization.

La perception de la forme visuelle est le principal médiateur de la reconnaissance d’objets. S’il y a consensus sur le fait que la détection des contours et l’analyse de fréquences spatiales sont les fondements de la vision primaire, la hiérarchie visuelle et les étapes subséquentes du traitement de l’information impliquées dans la reconnaissance d’objets sont quant à elles encore méconnues. Les données empiriques disponibles et pertinentes concernant la nature des traits primitifs qu’utilise véritablement le système visuel humain sont rares et aucune ne semble être entièrement concluante. Dans le but de palier à ce manque de données empiriques, la présente étude vise la découverte des régions de l’image utilisées par des participants humains lors d’une tâche de reconnaissance d’objets. La technique des bulles a permis de révéler les zones diagnostiques permettant de discriminer entre les huit cibles de l’étude. Les zones ayant un effet facilitateur et celles ayant un effet inhibiteur sur les performances humaines et celles d’un observateur idéal furent identifiées. Les participants n’ont pas employé la totalité de l’information disponible dans l’image, mais seulement une infime partie, ce sont principalement les segments de contours présentant une discontinuité (i.e. convexités, concavités, intersections) qui furent sélectionnés par ces derniers afin de reconnaitre les cibles. L’identification des objets semble reposer sur des ensembles de caractéristiques distinctives de l’objet qui lui permettent d’être différencié des autres. Les informations les plus simples et utiles ont préséance et lorsqu’elles suffisent à mener à bien la tâche, le système visuel ne semble pas appliquer de traitement plus complexe, par exemple, l’encodage de caractéristiques plus complexes ou encore de conjonctions d’attributs simples. Cela appuie la notion voulant que le contexte influence la sélection des caractéristiques sous-tendant la reconnaissance d’objets et suggère que le type d’attributs varie en fonction de leur utilité dans un contexte donné. / The main mediator of visual object recognition is shape perception. While there is a consensus that contour detection and spatial frequency analysis are the foundations of early vision, the visual hierarchy and the nature of information processing in the subsequent stages involved in object recognition, remain widely unknown. Available and relevant empirical data concerning the nature of the primitive features used by the human visual system to recognize objects are scarce and none seems to be entirely conclusive. To overcome this lack of empirical data, this study aims to determine which regions of the images are used by humans when performing an object recognition task. The Bubbles technique has revealed the diagnostic areas used by 12 adults an ideal observer, to discriminate between eight target objects. stimulus areas with a facilitatory or inhibitory effect on performance were identified. Humans only used a small subset of the information available to recognize the targets which consisted mostly in discontinuous contour segments (i.e. convexities, concavities, intersections). Object recognition seems to rest upon contrasting sets of features which allow objects to be discriminated from one another. The simplest and most useful information seems to take precedence and it suffices to the task, the visual system does not engage in further processing involving for instance more complex features or the encoding of conjunctions of simple features. This implies that context influences the selection of features underlying human object recognition and suggests that attribute types can vary according to their utility in a given context.

Ce document de recherche-création fait état des réflexions qui m'ont habitée ces deux dernières années quant à la manière d'aborder l'entre-deux en tant que matière en arts visuels. Ce mémoire aborde, principalement, la relation de mutualisme qui opère entre les pratiques du dessin et de la peinture par rapport à celle de la sculpture. Il s'agit donc d'une étude sur la métamorphose sous plusieurs angles : dans l'œuvre, dans son pigment, dans sa relation aux autres œuvres et dans la signification de ses formes. Sous l'esthétique du biomorphisme, ma recherche use du multiple pour explorer ces formes qui évoquent le vivant sans pourtant imposer une lecture explicite. Par la prolifération des propositions ; par l'abondance des dessins, sculptures de céramique et autres subjectils, l'exposition qui accompagne ce mémoire présente diverses œuvres hybrides dont les différents états de transformation vont de : la forme à l'informe, du bidimensionnel au tridimensionnel, et de l'objet d'art unique à l'ensemble d'œuvres. Je recommande la lecture de ce document à toute personne s'intéressant aux états liminaires, aux pratiques matérielles de l'art et aux formes émanant du vivant.

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