These seminars are common with the Plume team (ENS Lyon) and are held in the seminar room, second floor of the building Le Chablais, on the Bourget-du-lac (Savoy) site or at ENS Lyon.

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Thursday 16th September 2010 at 10h Tom Hirschowitz (LAMA),
Cartesian closed 2-categories and higher-order rewriting

Abstract: (Hide abstracts)
Notions of cartesian closed sketches have been proposed as a categorical approach to algebra with binding. We here consider a 2-dimensional refinement of this idea, called cartesian closed 2-signatures, as a categorical approach to higher-order rewriting, i.e., rewriting with variable binding. We sketch a general notion of standardisation in the sense of Lévy (1980).

The seminar of the team LIMD is under the responsibility of Guillaume Theyssier.
Settings: See with increasing date . Hide abstracts
Other years: 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, all years together.

Year 2010

Thursday 16th September 2010 at 10h Tom Hirschowitz (LAMA),
Cartesian closed 2-categories and higher-order rewriting

Abstract: (Hide abstracts)
Notions of cartesian closed sketches have been proposed as a categorical approach to algebra with binding. We here consider a 2-dimensional refinement of this idea, called cartesian closed 2-signatures, as a categorical approach to higher-order rewriting, i.e., rewriting with variable binding. We sketch a general notion of standardisation in the sense of Lévy (1980).

Tuesday 20th July 2010 at 10h Martin Delacourt (LIF, Marseille),
Directional dynamics along arbitrary curves on cellular automata of dimension 1

Abstract: (Hide abstracts)
Cellular automata are both a powerful model of computation and a continuous function on a Cantor space. So the notion of equicontinuity is naturally defined, and corresponds to the ability to block any communication. This property is most of the time considered along the line (x=0). Mathieu Sablik extended it first to all lines, and here we want to deal with automata that are equicontinuous along any curve. I’ll present a classification of cellular automata considering it, with examples, and some dynamical consequences.

Tuesday 8th June 2010 at 10h Florian Hatat (LAMA),
Un jeu graphique pour les catégories de réponse

Abstract: (Hide abstracts)
Dans cet exposé, on s'intéresse aux catégories de réponse (des catégories avec les produits finis et un objet exponentiel, introduites par Selinger) sous deux aspects :

un sous-ensemble du lambda-calcul simplement typé, qui engendre une catégorie de réponse libre,

une sémantique à base de jeux graphiques, i.e., où les positions sont certains graphes vus comme des espaces topologiques, les coups des transformations de ces graphes, et les lambda-termes correspondent à certaines stratégies.
La composition usuelle des catégories provient de deux propriétés du jeu graphique :
le recollement des stratégies, défini grâce à la topologie des positions, et qui s'interprète comme une composition parallèle,

la descente de stratégies le longs de certains morphismes (coupures).
Le but est d'ébaucher une structure triple-catégorique pour décrire un langage de programmation, et de voir :
une sémantique d'un langage comme un préfaisceau sur cette structure,
une compilation comme un morphisme de triple-préfaisceaux.

Tuesday 25th May 2010 at 13h30 Aline Parreau (Institut Fourier),
Identifier les sommets d'un graphe avec des couleurs

Abstract: (Hide abstracts)
Dans cet exposé, nous cherchons à colorier proprement des graphes de sorte que deux sommets adjacents n'aient pas le même ensemble de couleurs dans leur voisinage fermé. On peut par exemple colorier de cette manière n'importe quel graphe biparti avec 4 couleurs, mais savoir si l'on peut colorier un graphe biparti avec seulement 3 couleurs est NP-complet. Nous nous interesserons aussi à une autre classe de graphes : les graphes triangulés pour lesquels nous pensons que 2*k couleurs sont suffisantes, avec k la taille de la plus grande clique. Enfin, je donnerai des relations avec le nombre chromatique et avec le degre maximum du graphe.

Thursday 20th May 2010 at 10h Alexandre Miquel (ENS Lyon),
Une analyse du contenu calculatoire de la transformation de preuve par la méthode de forcing

Abstract: (Hide abstracts)
Dans cet exposé (très largement inspiré des travaux de Krivine présentés en juin dernier), je propose d'étudier à travers la correspondance de Curry-Howard la transformation de preuves sous-jacente à la méthode de forcing. Pour cela, je me placerai en arithmétique d'ordre supérieur (PAw) avec termes de preuves à la Curry. Je définirai d'abord la transformation qui à une proposition A associe la proposition p ||- A (où p est une condition arbitraire), puis une transformation t |-> t^* sur les termes de preuves bruts (i.e. non typés) telle que si t : A, alors t^* : p ||- A. Je montrerai alors comment le terme traduit effectue ses calculs, et en quoi il est légitime de voir cette transformation comme la mise en place d'un petit système d'exploitation.

Thursday 29th April 2010 at 10h Olivier Laurent (ENS Lyon),
Jeux et realisabilite

Abstract: (Hide abstracts)
En s'inspirant de certaines constructions de la ludique, on definit une realisabilite par orthogonalite pour la semantique des jeux de la logique lineaire intuitionniste. On demontre ainsi, sans passer par l'elimination des coupures, que l'interpretation d'une preuve (y compris avec coupures) est une strategie totale (analogue de la terminaison dans les jeux).

Thursday 8th April 2010 at 10h Muhammad Humayoun (LAMA),
Towards Automatic Formalisation of Informal Mathematical Text

Abstract: (Hide abstracts)
Can we build a program that understands informal mathematical text and can we mechanically verify it's correctness? MathNat project aims at being a first step towards answering this question. We develop a controlled language for mathematics (CLM), which is a precisely defined subset of English with restricted grammar and dictionary. Like textbook mathematics, CLM supports some complex linguistic features to make it natural and expressive. A number of transformations are further applied on it to completely formalise it. In this presentation, I'll give an overview of this work and report the current state and future directions. Web: http://www.lama.univ-savoie.fr/ humayoun/phd/mathnat.html

Thursday 25th March 2010 at 10h Luc Gillibert (Centre de Morphologie Mathématique de l'Ecole des Mines de Paris),
Une approche géométrique pour la segmentation de la neige

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L'étude la microstructure des matériaux granulaires nécessite souvent de séparer numériquement les grains de leurs voisins. A cause d'effets thermodynamique et mécanique, toute couche de neige non fraîche est dégradée de différentes façons. Le principal problème est donc de choisir une définition géométrique d'un ``grain'' qui soit cohérente avec la physique et la mécanique de la neige. Les images microtomographiques au rayon X de la structure de la neige ne fournissent aucune information directe sur les frontières entre les grains. Pour résoudre ce problème, nous faisons appel à une approche basée sur la géométrie discrète. En travaillant sur la surface de la structure neigeuse, il est possible de calculer sa courbure Gaussienne et moyenne. Muni de ces informations, il devient possible de séparer la surface en deux régions. En utilisant un diagramme de Voronoi, ces régions sont étendues à l'objet entier. Les voxels dans la région négative sont retirés de l'image, fournissant ainsi une segmentation en objets déconnectés. Ces objets sont alors utilisés comme graines pour un second diagramme de Voronoi.

Tuesday 23rd March 2010 at 13h30 Laurent Provot (Loria),
Vers une polyédrisation des objets discrets bruités 3D

Abstract: (Hide abstracts)
Les travaux que je présenterai sont ceux effectués lors de ma thèse. Ils s'inscrivent dans le cadre de la géométrie discrète, une discipline ayant pour objectif de définir un cadre théorique pour transposer dans Z^n les bases de la géométrie euclidienne -- les notions discrètes définies étant le plus proche possible des notions continues que nous connaissons (telles que distance, droite, convexité, ...). De nombreuses études ont déjà été menées au sein de cette discipline, pour en définir l'espace de travail ainsi que les objets fondamentaux manipulés et en saisir leurs propriétés. Des algorithmes de reconnaissance pour ces primitives discrètes ont été développés et utilisés dans des problèmes comme la reconnaissance de formes, l'extraction de caractéristiques géométriques et bien d'autres encore. Néanmoins, la majorité des études ont été effectuées en se reposant sur la régularité des structures fondamentales de l'espace discret, souvent issues de définitions arithmétiques, et ces critères de régularité sont généralement essentiels aux différents algorithmes développés. Or, en pratique, les objets manipulés sont très souvent bruités par les méthodes d'acquisition (scanners, IRM, ...) qui suppriment ce caractère régulier des objets. Dans cet exposé, nous nous intéressons aux objets discrets 3D et proposons une primitive discrète, le morceau flou de plan discret, destinée à apporter plus de flexibilité dans les traitements, afin de concevoir des algorithmes capables de fournir des résultats satisfaisants aussi bien sur des objets réguliers que non réguliers. Avec l'emploi de cette nouvelle primitive discrète, nous définissons différents estimateurs de caractéristiques géométriques au bord d'objets discrets et montrons comment les utiliser dans des problèmes de segmentation et de polyédrisation d'objets discrets possiblement bruités.

Tuesday 23rd March 2010 at 10h15 Dobrina Boltcheva (Inrialpes),
Modélisation géométrique et topologique d'images 3D

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Je vais vous présenter mes activités de recherche de thèse et de post-doc qui peuvent être regroupées sous le thème général de la modélisation géométrique et topologique. En particulier, je me suis intéressée au problème de la génération de maillages surfaciques et volumiques à partir d'images 3D multi-labels.

Thursday 18th March 2010 at 10h Xavier Provençal (LIRMM et LAMA),
Convexité discrète et combinatoire des mots

Abstract: (Hide abstracts)
L'étude de la combinatoire des mots a mené à la caractérisation de nombreux langages. Certains admettent (ou sont fondés sur) une interprétation géométrique. En particulier, une condition nécessaire et suffisante à la convexité discrète s'énonce en termes de mots de Lyndon et de Christoffels. À partir de cette caractérisation, vient naturellement la notion de convexité minimale. Ces ``mots non-convexes minimaux'' possèdent une structure combinatoire particulière et sont reliés aux MLP (minimum length polygon).

Tuesday 16th March 2010 at 10h Jérôme Hulin (LaBRI, Bordeau),
Voisinage de test pour le calcul de l'axe médian discret

Abstract: (Hide abstracts)
L'axe médian est un outil de représentation d'objets binaires par ensemble de boules, et est couramment utilisé en analyse d'images. Soit (E,d) un espace métrique, et S une forme binaire incluse dans E. Une boule B (pour la distance d) est dite maximale dans S si elle est incluse dans S mais n'est incluse dans aucune autre boule incluse dans S. L'Axe Médian de S est défini comme l'ensemble des boules maximales de S [Blum 67, Pfaltz et Rosenfeld 67]. Nous présentons plusieurs nouveaux résultats concernant le calcul de l'axe médian, dans le cas de la géométrie discrète (E=Z^n), pour la distance euclidienne et les normes de chanfrein (discrétisation dans Z^n des jauges polyédrales). Nous procédons par recherche locale : nous donnons des caractérisations de voisinages de test suffisants pour calculer l'axe médian. Nous verrons comment ces voisinages dépendent de la distance considérée, ainsi que de l'épaisseur de la forme étudiée. En particulier, nous établissons des liens avec des outils bien connus de l'arithmétique, tels que les suites de Farey et le problème de Frobenius.

Wednesday 10th March 2010 at 13h15 Diane Larlus (Technische Universität, Darmstadt),
Segmentation de catégories d'objets, par combinaison d'un modèle par sac-de-mots et d'un champ de Markov

Abstract: (Hide abstracts)
Dans cette présentation, nous nous intéressons à la segmentation d'images, et plus particulièrement à la segmentation de catégories d'objets. Si les modèles d'apparence par sac-de-mots donnent à ce jour les meilleures performances en terme de classification d'images et de localisation d'objets, ils ne permettent pas de segmenter précisément les frontières des objets. Parallèlement, les modèles basés sur des champs de Markov (MRF) utilisés pour la segmentation d'images se basent essentiellement sur les frontières et permettent une régularisation spatiale, mais utilisent difficilement des contraintes globales liées aux objets, ce qui est indispensable lorsqu'on travaille avec des catégories d'objets dont l'apparence peut varier significativement d'une instance à l'autre. Nous verrons comment combiner ces deux approches. Notre approche comporte un mécanisme basé sur la détection d'objets par sac-de-mots qui produit une segmentation grossière des images, et simultanément, un second mécanisme, lui basé sur un MRF, produit des segmentations précises. Notre approche est validée sur plusieurs bases publiques de référence, contenant différentes classes d'objets en présence de fonds encombrés et présentant de larges changements de points de vue.

Tuesday 9th March 2010 at 10h Alexis Ballier (LIF, Marseille),
Ordonnons les pavages

Abstract: (Hide abstracts)
Je présenterai deux ordres que l'on peut définir sur les pavages: un premier basé sur la dérivée topologique (le rang de Cantor-Bendixson) et un second plus combinatoire basé sur les motifs que l'on peut trouver dans un pavage. Ces deux ordres, étudiés indépendamment, permettent d'obtenir des propriétés sur les ensembles de pavages. Nous verrons comment combiner les deux pour obtenir des résultats plus précis: sous l'hypothèse de n'avoir qu'une infinité dénombrable de pavages possibles nous arrivons à montrer qu'il existe des pavages n'ayant qu'une seule direction de périodicité; nous arrivons aussi à caractériser les ensembles de pavages ayant la cardinalité du continu.

Thursday 4th March 2010 at 10h Benno van den Berg (Technische Universität Darmstadt),
Introduction to Algebraic Set Theory

Abstract: (Hide abstracts)
Algebraic set theory was introduced by Joyal and Moerdijk in their book from 1995 and is an approach to the semantics of set theory based on categorical logic. One of its strengths is that it gives a uniform approach to set theories of different kinds (classical and constructive, predicative and impredicative). In addition, it allows one to capture different kinds of semantics (forcing, sheaves, boolean-valued models, realizability) in one common framework. In this talk, I will give an introduction to the subject, concentrating on main ideas rather than technical details.

Thursday 25th February 2010 at 14h Alexandre Miquel (LIP, ENS Lyon),
Forcing et négation de l'hypothèse du continu

Abstract: (Hide abstracts)
Dans les cours précédents, nous avons construit le modèle booléen V^B de ZF et montré la satisfaction des axiomes de ZFC. Dans cette ultime séance de cours, nous allons nous intéresser aux cardinaux dans le modèle, et construire un modèle réfutant l'hypothèse du continu. Au programme: condition de (anti-)chaîne dénombrable, ensemble de conditions, forcing et modèles booléens, réels de Cohen.

Thursday 25th February 2010 at 10h Alberto Dennunzio (FISLAB, Università di Milano-Bicocca, Italy),
Automates Cellulaire 2D : constructions et dynamique

Abstract: (Hide abstracts)
Les automates cellulaires (AC) sont des systèmes dynamiques à temps et espace discret. Ils sont l'un des modèles formels les plus utilisés pour étudier des systèmes complexes. Bien que les applications concernent principalement les AC en dimension 2 ou supérieure, les études formelles ont été menées surtout en dimension 1. Dans cet exposé je présente des résultats sur la dynamique des AC en dimension 2. Ces résultats sont obtenus par deux constructions qui permettent de considerer un AC en dimension 2 comme un AC en dimension 1.

Friday 12th February 2010 at 10h15 Andreas Abel (INRIA et LMU Munich),
Normalization by Evaluation for Dependent Type Theory (work in progress)

Abstract: (Hide abstracts)
Normalization by Evaluation (NbE) is an abstract framework for computing the full normal form of lambda-terms through an interpreter, just-in-time compiler or an abstract machine. While computational equality such as beta is part of every dependent type theory, the status of extensional laws such as eta is less clear. The reason is that eta needs a typed equality but many type theories (like Pure Type Systems) are formulated with untyped equality in order to decide equality by rewriting.
In this talk, I am arguing that NbE is the tool of choice to implement typed beta-eta equality for dependent type theory. I present typed NbE which computes eta-long normal forms, and show how to construct a model of (possibly impredicative) type theory that proves the correctness of NbE. Hence, NbE can be used to decide the built-in (``definitional'') equality of type theory with eta-rules.
The aim of this work is to provide foundational justifications of powerful type theories with beta-eta equality, such as the Calculus of Inductive Constructions.

Tuesday 9th February 2010 at 10h Tristan Roussillon (LIRIS, Lyon),
Algorithmes d'extraction de modèles géométriques discrets pour la représentation robuste des formes

Abstract: (Hide abstracts)
Ce travail se situe à l'interface entre l'analyse d'images, dont l'objectif est la description automatique du contenu visuel, et la géométrie discrète, qui est l'un des domaines dédiés au traitement des images numériques. Dans ce cadre, nous avons considéré les régions homogènes et porteuses de sens d'une image, avec l'objectif de représenter leur contour au moyen de modèles géométriques ou de les décrire à l'aide de mesures. Nous nous sommes concentrés sur trois modèles géométriques discrets définis par la discrétisation de Gauss : la partie convexe ou concave, l'arc de cercle discret et le segment de droite discrète. Nous avons élaboré des algorithmes dynamiques (mise à jour à la volée de la décision et du paramétrage), exacts (calculs en nombres entiers sans erreur d'approximation) et rapides (calculs simplifiés par l'exploitation de propriétés arithmétiques et complexité en temps linéaire) qui détectent ces modèles sur un contour. L'exécution de ces algorithmes le long d'un contour aboutit à des décompositions ou à des polygonalisations réversibles. De plus, nous avons défini des mesures de convexité, linéarité et circularité, qui servent à l'introduction de nouveaux modèles dotés d'un paramètre variant entre 0 et 1. Le paramètre est fixé à 1 quand on est sûr de la position du contour, mais fixé à une valeur inférieure quand le contour est susceptible d'avoir été déplacé par un bruit d'acquisition. Cette approche pragmatique permet de décomposer de manière robuste un contour en segments de droite ou en parties convexes et concaves.

Thursday 28th January 2010 at 13h30 Alexandre Miquel (LIP, ENS Lyon),
La construction du modèle booléen de ZF (suite)

Abstract: (Hide abstracts)
Cette séance est consacrée au modèle booléen V^B de ZF, dont la construction est paramétrée par une algèbre de Boole complète B dans le modèle initial. Au programme: rappels de théorie des ensembles (classes et hiérarchie de Veblen), définition de la hiérarchie des B-ensembles, effondrement extensionnel, mélange de B-ensembles, principe du maximum et plénitude, conservation des propriétés Sigma_1, satisfaction des axiomes de ZFC.

Thursday 28th January 2010 at 10h15 Christian Mercat (I3M, Montpellier),
Géométrie discrète conforme

Abstract: (Hide abstracts)
Je présenterai ce qu'est une paramétrisation conforme d'une surface et son intérêt pour la géométrie discrète, en particulier la géométrie digitale, pour le plaquage de texture et le calcul des grandeurs géométriques d'une surface ou d'une courbe (normale, courbure...). Je discuterai de diffusion discrète, du laplacien discret dans le cadre des maillages et dans le cadre voxellique. La théorie de l'analyse conforme discrète qui est associée partage de nombreux points avec la théorie des surfaces de Riemann continue.

Tuesday 19th January 2010 at 10h15 Nicolas Ollinger (LIF, Marseille),
L'indécidable périodicité des automates cellulaires

Abstract: (Hide abstracts)
Les automates cellulaires ont cette riche dualité de pouvoir être à la fois considérés comme des systèmes dynamiques à temps et espace discret et comme des objets combinatoires simples proches des modèles de calcul de type machine. Cette dualité permet d'établir facilement des résultats de calculabilité et de complexité concernant la dynamique de ces objets. Dans cet exposé, nous abordons une propriété dynamique élémentaire : l'existence d'une période temporelle commune à toutes les configurations du système. Sans surprise, nous établissons l'indécidabilité de cette propriété. Pour établir ce résultat, les outils maintenant classiques liant pavages et automates cellulaires ne fonctionnent pas. C'est donc l'occasion d'exhiber de nouveaux outils adaptés et de redécouvrir d'anciens résultats sur les machines de Turing. Nous aborderons les notions de mortalité et de périodicité dans ce modèle de calcul, l'art et la manière de programmer dans un cadre réversible et nous montrons que le problème de l'immortalité des machines de Turing reste indécidable dans le cadre réversible. Ces travaux sont issus d'une collaboration avec J. Kari (Univ. Turku, Finlande)

Thursday 14th January 2010 at 10h Damien Regnault (LIF, Marseille),
Minorité stochastique sur les pavages par coupe et projection: application à la formation des quasi-cristaux

Abstract: (Hide abstracts)
Cet exposé commence par la présentation rapide de la règle Minorité stochastique et de ses particuliarités. Ensuite, je présenterai une application de cette règle pour modéliser la formation de quasi-cristaux.
Considérons un graphe où chaque sommet reçoit la couleur noire ou blanche. Une arête contient une erreur si elle relie deux sommets de la même couleur. Minorité est une dynamique stochastique minimisant rapidement l'énergie. Sous cette dynamique, un sommet, chosi aléatoirement et uniformément parmi l'ensemble des sommets, peut changer d'état si au moins la moitié des arêtes qui lui sont adjacentes sont erronées. Cette dynamique est sensible à la topologie du graphe et son analyse fine s'est révélée compliquée.
En physique, dans les annnées 70, il était conjecturé que toutes les structures ordonnées soient périodiques. En 1984, un contre-matériaux fût découvert et reçu le nom de quasi-cristal. Dès 1974, Penrose avait présenté un structure théorique ordonnée et apériodique. Le but de notre projet est de présenter un modèle pour expliquer la formation d'une telle structure. Pour cela, nous considérons le modèle des pavages par coupe et projection (qui contient le pavage de Penrose). En définissant une notion d'erreur et d'énergie sur ces pavages, la règle Minorité procédant par flips permet de converger rapidement expérimentalement vers une structure ordonnée qui selon la famille de pavages par coupe et projection considérée est soit périodique, soit apériodique. Je présenterai nos résultats expérimentaux ainsi que notre analyse de cette dynamique pour les pavages 2 vers 1 (mots sur deux lettres).

Tuesday 12th January 2010 at 14h Antoine Vacavant (LIRIS, Université Lumière Lyon 2),
Géométrie discrète sur grilles irrégulières isothétiques

Abstract: (Hide abstracts)
Les systèmes d'acquisition de données image en deux ou trois dimensions fournissent généralement des données organisées sur une grille régulière, appelées données discrètes. Que ce soit pour la visualisation ou l'extraction de mesures, la géométrie discrète définit les outils mathématiques et géométriques pour de nombreuses applications. Dans cet exposé, je présenterai comment adapter divers algorithmes de la géométrie discrète aux grilles irrégulières isothétiques. Ce modèle de grille permet de représenter de manière générique les structurations d'images en pixels ou voxels de taille et de position variables : les grilles anisotropes, très répandues en imagerie médicale, les décompositions hiérarchiques telles que quadtree/octree, les techniques de compression comme le run length encoding, etc. Plus précisément, je présenterai l'extension à cette représentation de plusieurs méthodologies largement étudiées pour analyser les formes discrètes: la reconstruction d'objets binaires complexes, la transformée en distance et l'extraction d'un axe médian. Je montrerai enfin comment ces outils sont employés dans diverses applications : la distinction de caractères ambigus dans un outil de reconnaissance de plaques minéralogiques, l'approximation dynamique de courbes implicites planaires et l'analyse d'objets discrets bruités.

Thursday 7th January 2010 at 13h30 Alexandre Miquel (LIP, ENS Lyon),
La construction du modèle booléen de ZF

Abstract: (Hide abstracts)
Cette séance est consacrée au modèle booléen V^B de ZF, dont la construction est paramétrée par une algèbre de Boole complète B dans le modèle initial. Au programme: rappels de théorie des ensembles (classes et hiérarchie de Veblen), définition de la hiérarchie des B-ensembles, effondrement extensionnel, mélange de B-ensembles, principe du maximum et plénitude, conservation des propriétés Sigma_1, satisfaction des axiomes de ZFC.

Thursday 7th January 2010 at 10h15 Gavin Seal (EPFL),
Des ensemble ordonnés aux espaces topologiques

Abstract: (Hide abstracts)
Parmi les nombreuses structures ordonnées liées aux espaces topologiques, les treillis continus occupent une place importante. Ils constituent par exemple les espaces topologiques de Kolmogorov injectifs. Nous nous proposons ici de présenter ces treillis d'un point de vue algébrique au travers de la notion de monade et d'adjonction de Galois. La définition originelle d'espace topologique donnée par Hausdorff en 1914 apparaît alors de façon naturelle, et nous permet de jeter un regard neuf sur le résultat d'injectivité mentionné ci-dessus.

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