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1、預(yù)言2035年:第四次工業(yè)革命中的產(chǎn)業(yè)與人在過(guò)去的一年里,世界依然保持飛速發(fā)展。人們盡享網(wǎng)絡(luò)時(shí)代帶來(lái)的便利,基于互聯(lián)網(wǎng),每件新鮮事,從流行的口頭禪到新誕生的時(shí)代領(lǐng) 袖都成為朋友圈里人們津津樂(lè)道的話題。然而在日新月異的發(fā)展中,信息時(shí)代所孕育的科技爆炸,已悄然推動(dòng)人類(lèi)邁入一個(gè)嶄新時(shí)代的大門(mén)。德國(guó)已經(jīng)開(kāi)始升級(jí)工業(yè)革命 4.0工業(yè)革命4.0(Industry 4.0)首次提出是在2011年的漢諾威工博會(huì) 上。工業(yè)革命4.0,簡(jiǎn)單說(shuō)即是利用網(wǎng)絡(luò)和云科技,將更為龐大的機(jī)器 群連接起來(lái),讓機(jī)器之間自相控制,自行優(yōu)化,智能生產(chǎn),大大減少?gòu)?事重復(fù)勞動(dòng)和經(jīng)驗(yàn)工作的人力數(shù)量,使生產(chǎn)質(zhì)量和效率提升到一個(gè)新階 段。具
2、體的實(shí)現(xiàn)方法是基于信息物理生產(chǎn)系統(tǒng) (CPPS)和它的五級(jí)結(jié)構(gòu)(5C),即連接(Connection),轉(zhuǎn)換(Conversion),中樞處理(Cyber), 認(rèn)知(Cognition)和構(gòu)建(Configuration)。連接(Connection) 是實(shí)現(xiàn)整個(gè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)變化的第一步。通過(guò)把數(shù)量龐大的機(jī)器和嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行全面無(wú)縫連接,達(dá)到機(jī)器向控制中心反饋,或者機(jī)器對(duì)機(jī)器(M2M)交換數(shù)據(jù)的目的。而要為基數(shù)龐大且不斷增 加的機(jī)器群建立物聯(lián)網(wǎng)(IoT),則需要網(wǎng)絡(luò)科技和設(shè)備制造工業(yè)的協(xié)同變 革。就網(wǎng)絡(luò)而言,原始采用的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議 (IPv4)數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足,需 要過(guò)渡為地址資源更加豐富的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)
3、絡(luò)協(xié)議(IPv6)。硅谷早在2009年就已經(jīng)提倡世界范圍的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議升級(jí),目前這一計(jì)劃在諸多國(guó)家進(jìn)展順利,為工革4.0打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。另一方面,制造業(yè)需要進(jìn)行機(jī)器革命,為機(jī)器和設(shè)備植入合適的傳 感元件來(lái)幫助完成機(jī)器之間的生存感知和信息傳遞。蘋(píng)果為了給其移動(dòng)設(shè)備添加支付功能 Applepay ,在iPhone和iWatch內(nèi)植入的近場(chǎng)通 信技術(shù)(NFC)感應(yīng)卡就是一種低成本、且完全滿足其功能特點(diǎn)的傳感元 件。相應(yīng)地,實(shí)現(xiàn)M2M需要為每臺(tái)機(jī)器甚至機(jī)器的每個(gè)關(guān)鍵部件都植 入既滿足鏈接功能,又兼顧安裝及運(yùn)行成本的可讀或讀寫(xiě)功能傳感器。要帶動(dòng)這一大規(guī)模的機(jī)器革命,尤其需要機(jī)械與自控界旗艦企業(yè)(如西門(mén)子、通
4、用電氣)的大力支持和倡導(dǎo)。實(shí)現(xiàn)了 IoT意味著高度自動(dòng)化的到來(lái),機(jī)器(已可稱(chēng)為機(jī)器人)之間 可以直接傳達(dá)命令甚至多級(jí)別命令來(lái)達(dá)到自相控制。這樣一來(lái),曾經(jīng)的中間媒介一一人,就可以脫離接受一臺(tái)機(jī)器信息, 分析決策然后為下一臺(tái)機(jī)器進(jìn)行相關(guān)操作的勞動(dòng)環(huán)節(jié), 而將更多以遠(yuǎn)程化、分散化監(jiān)控的形 式存在。人在接受和分析信息的過(guò)程中容易出現(xiàn)偏差和錯(cuò)誤,建立機(jī)器之間的直接傳遞還可以避開(kāi)這一環(huán)節(jié)。當(dāng)然機(jī)器間傳遞必須準(zhǔn)確, 不僅僅是簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)交換,還要有通過(guò)數(shù)信轉(zhuǎn)換(Conversion)將數(shù)字轉(zhuǎn)為有 意義的信息,使得控制、設(shè)備與智能生產(chǎn)應(yīng)用之間相互理解。既然如此,選擇和使用通用的信息交流標(biāo)準(zhǔn)也就成為這一結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵
5、。現(xiàn)行技術(shù) 中,08年開(kāi)放的MTconnect已經(jīng)作為信息交流標(biāo)準(zhǔn)被制造業(yè)廣泛應(yīng) 用了,也就是說(shuō)這一過(guò)程已經(jīng)有了實(shí)現(xiàn)方法。除去一般操作的全面自動(dòng)化,工革4.0的另一大特點(diǎn)是設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)將以經(jīng)驗(yàn)的形式存儲(chǔ)于中樞系統(tǒng) (Cyber)中,而云端則擁有更多 同類(lèi)設(shè)備的歷史記錄。通過(guò)大數(shù)據(jù)分析,中樞系統(tǒng)可以建立設(shè)備裝置的 經(jīng)驗(yàn)運(yùn)行模型,從而完成過(guò)程模擬、以及更為高級(jí)的設(shè)備行為預(yù)測(cè)。不 僅僅是問(wèn)題的實(shí)時(shí)通報(bào),計(jì)算機(jī)可以做到根據(jù)細(xì)微變化而自行完成健康 監(jiān)測(cè),包括諸如老化、零件磨蝕等維護(hù)和經(jīng)驗(yàn)問(wèn)題的預(yù)判。同時(shí),中樞系統(tǒng)還將不斷向人類(lèi)或自身進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí),自我豐富知識(shí)。CPPS會(huì)通過(guò)認(rèn)知(Cognition)
6、過(guò)程對(duì)獲得的數(shù)據(jù)信息和模擬決策結(jié) 果進(jìn)行評(píng)估,然后以合適的方式呈現(xiàn)給具有專(zhuān)業(yè)經(jīng)驗(yàn)的人或設(shè)計(jì)者,經(jīng) 由人判斷后做出選擇支持計(jì)算機(jī)的結(jié)論或?yàn)樗聠?wèn)題分析標(biāo)準(zhǔn)。人機(jī)交互結(jié)果反饋回到中樞系統(tǒng), 再由中樞積累這些反饋的信息, 進(jìn)行自我 構(gòu)建(Configuration),自我完善后的系統(tǒng)會(huì)越來(lái)越精準(zhǔn)地完成將來(lái)的 工作。機(jī)器自相控制管理、自動(dòng)化與自優(yōu)化大大強(qiáng)化了資源的有效利用,從而打破傳統(tǒng)工廠集中控制的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)。在自動(dòng)生產(chǎn)前提下,具有高效和節(jié)能優(yōu)勢(shì)的微型反應(yīng)器、微型生產(chǎn)裝置將得以充分利用(細(xì)化生產(chǎn)規(guī)模)。例如,龐大數(shù)量的微型反應(yīng)器(Micro Reactor)可以取代單個(gè)大體 積反應(yīng)器,這樣做的優(yōu)勢(shì)是微
7、量反應(yīng)相比大范圍粗糙接觸反應(yīng)將進(jìn)行得 更加徹底,更加高效,降低投入、減少浪費(fèi),提高生產(chǎn)力。同時(shí),細(xì)化 生產(chǎn)規(guī)模還可以讓生產(chǎn)更快地適應(yīng)市場(chǎng),根據(jù)市場(chǎng)需求量精確地調(diào)整生 產(chǎn)量,最大程度消除生產(chǎn)過(guò)剩。另一方面,人機(jī)交互的遠(yuǎn)程化和分散化 也方便用戶更近地參與生產(chǎn), 使得訂單更加精確,并可以根據(jù)用戶自定 義參數(shù)而進(jìn)行調(diào)整,變得富有個(gè)性化。相信不久的將來(lái),人們便可以通 過(guò)APP客戶端選擇模型或輸入簡(jiǎn)易的構(gòu)建程式來(lái)生產(chǎn)符合自己訂制的 產(chǎn)品。最終,生產(chǎn)規(guī)模細(xì)化和精確生產(chǎn), 促使大型工廠將轉(zhuǎn)化為更多更加 靈活的小型自控工廠。借助網(wǎng)絡(luò)和云技術(shù)則可以實(shí)現(xiàn)跨越地區(qū)對(duì)這些散 布開(kāi)來(lái)的不同工廠進(jìn)行生產(chǎn)同步調(diào)整,這樣的跨越
8、甚至是可以跨越國(guó)家界限和公司界限的,工廠內(nèi)部不再集中大量的工人,員工也可以分散在 世界各地直接根據(jù)自己的權(quán)限對(duì)工廠進(jìn)行操作。這些新的“無(wú)人作業(yè)工廠”被稱(chēng)為智能工廠(Smart Factory)和全球工廠(Global Factory)。笨 重臃腫的集中控制被靈活精準(zhǔn)的智能自控取代,生產(chǎn)集中轉(zhuǎn)為生產(chǎn)分 散,生產(chǎn)資料重新分配并帶來(lái)了社會(huì)結(jié)構(gòu)和社會(huì)產(chǎn)業(yè)資源比重的調(diào)整。工業(yè)革命4.0對(duì)各行業(yè)會(huì)產(chǎn)生不同影響隨著新技術(shù)的到來(lái),新行業(yè)和新技能人才將會(huì)分配得到部分社會(huì)資 源,并逐漸增大持有比重,相對(duì)成熟的行業(yè)將慢慢衰退,而后維持剩余 持有資源的平衡。其中,二次工業(yè)革命誕生的產(chǎn)業(yè)如電力、化工、冶煉等行業(yè),其發(fā)
9、展在信息革命中到達(dá)頂峰,而在智能生產(chǎn)時(shí)代將逐漸減小社會(huì)產(chǎn)業(yè)比 重。需要說(shuō)明的是,社會(huì)產(chǎn)業(yè)比重并不與其社會(huì)重要性成正相關(guān),例如 農(nóng)業(yè)(包括漁林牧)作為人類(lèi)社會(huì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)無(wú)論在任何時(shí)代其重要性 都不言而喻,但隨著社會(huì)多元化和生產(chǎn)力發(fā)展,農(nóng)業(yè)在社會(huì)工作的占比 越來(lái)越小。同理,能源及基礎(chǔ)工業(yè)隨著人類(lèi)社會(huì)上層建筑的升級(jí)會(huì)占有越來(lái)越少的社會(huì)比重,其社會(huì)位置也逐漸趨向于工業(yè)革命之后農(nóng)業(yè)和手 工業(yè)所處的位置。這樣的轉(zhuǎn)型必然導(dǎo)致基礎(chǔ)工業(yè)原從業(yè)人員流向新興領(lǐng)域,留下少部分人繼續(xù)從事本行業(yè)工作,以分食和平衡新行業(yè)和現(xiàn)有行業(yè)結(jié)構(gòu)重組帶 來(lái)的社會(huì)財(cái)富比重變化。不過(guò),從原有行業(yè)中脫離并不意味著增加社會(huì) 就業(yè)壓力或者社會(huì)負(fù)
10、擔(dān),因?yàn)橘Y源重組本身就帶來(lái)了新的契機(jī),部分人 或許會(huì)因?yàn)樯鐣?huì)分工重新洗牌而獲得更好條件。因此,學(xué)習(xí)新技能并積 極完成轉(zhuǎn)型是傳統(tǒng)行業(yè)從業(yè)者應(yīng)具備的心態(tài)。下文將推測(cè)和列舉工革4.0后教育發(fā)展方向。留下繼續(xù)從事傳統(tǒng)工業(yè)的人,因?yàn)橥袠I(yè)者的離開(kāi)而可以繼續(xù)握有 相同或者比之前更多份額的社會(huì)財(cái)富。堅(jiān)守并不意味著從業(yè)者應(yīng)順從行業(yè)老化的趨勢(shì),而應(yīng)該看到變革所帶來(lái)的進(jìn)步和便利,或許可以利用新模式把自家行業(yè)上升到新的高度。 典型的案例是手工業(yè)在網(wǎng)絡(luò)時(shí)代環(huán)境 下利用新技術(shù)和新社會(huì)需求而重新變得“昂貴”起來(lái),比如3D打印幫助完成了復(fù)雜、精細(xì)模具的建造,使得手工業(yè)者可以完成更為復(fù)雜和更 具想象力的勞動(dòng);而新的社會(huì)需求衍
11、生出的供給模式 (比如離線商務(wù)模 式,O2O)也為小型作坊的推廣和供銷(xiāo)帶來(lái)了方便。在集中工廠變?yōu)榉稚⒐S之后, 物流行業(yè)也面臨全面轉(zhuǎn)型的巨大挑 戰(zhàn),傳統(tǒng)以集中為主要模式的供應(yīng)鏈管理將會(huì)因?yàn)橐m應(yīng)小型化、分散化、個(gè)性化生產(chǎn)而逐漸被打破。 與這次工業(yè)革命方式相同,供應(yīng)鏈體系 需要更多的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)追蹤,并依靠數(shù)據(jù)分析幫助實(shí)現(xiàn)快速?zèng)Q策。不過(guò)處在計(jì)劃制定與決策層面的物流行業(yè)者并不會(huì)大幅減少,因?yàn)槟壳坝?jì)算機(jī)還無(wú)法做出超越經(jīng)驗(yàn)推斷的更高級(jí)思維。 但是無(wú)人機(jī)技術(shù)包含在物聯(lián)網(wǎng) 和四次工業(yè)革命范圍內(nèi),也就是說(shuō)運(yùn)輸方面的人力將有縮減的趨勢(shì)。至于處在生產(chǎn)下游,直接面向消費(fèi)者的零售行業(yè), 隨著客戶直接介 入生產(chǎn)進(jìn)行訂制,
12、以及供應(yīng)鏈依靠 IT管理適應(yīng)直接銷(xiāo)售這兩點(diǎn)的逐步 實(shí)現(xiàn),將變得越來(lái)越薄弱。但零售行為本身作為人類(lèi)生活文化的一部分 不會(huì)消失,B2B的銷(xiāo)售方式和其所涵蓋的資源關(guān)系網(wǎng)也依然會(huì)為這個(gè)行 業(yè)繼續(xù)提供便利。在第三次工業(yè)革命,即網(wǎng)絡(luò)革命中發(fā)展起來(lái)的行業(yè),以 IT為代表, 將在工革4.0的進(jìn)程中達(dá)到鼎盛,但也同其他行業(yè)的歷史規(guī)律一樣,會(huì) 在四次革命的末期迎來(lái)衰退。配置自動(dòng)化、構(gòu)建信息物理空間、編織更 為龐大而有序的網(wǎng)絡(luò)需要大量IT人才的努力和付出,在早期安全性薄 弱,機(jī)器仍處于經(jīng)驗(yàn)積累的階段,其他各個(gè)行業(yè)都需要計(jì)算機(jī)信息領(lǐng)域 人員的技術(shù)支持,這些技術(shù)支持現(xiàn)在或以IT部門(mén)存在于各個(gè)公司中,或以外包形式交由專(zhuān)業(yè)
13、的信息服務(wù)公司處理。不過(guò)隨著物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的建成,社會(huì)不再需要過(guò)多的基礎(chǔ)建設(shè)者,企業(yè)也不再需要獨(dú)立支付的IT部門(mén),此時(shí)就是行業(yè)衰退的開(kāi)始。多數(shù)企事業(yè)單位的IT人員需要考慮轉(zhuǎn)行,剩余的人將集中于大型的網(wǎng)絡(luò)科技和信息技術(shù)支持公司繼續(xù)從事 升級(jí)和維護(hù)的工作。值得注意的是,原先從事計(jì)算機(jī)行業(yè)的人轉(zhuǎn)行優(yōu)勢(shì) 明顯,因?yàn)槲磥?lái)人才的基本要求便是計(jì)算機(jī)化思維 (ComputerizedMind)同樣,最近兩年來(lái)占據(jù)北美職業(yè)人才需求量前列的數(shù)據(jù)分析和大數(shù)據(jù)行業(yè),作為社會(huì)轉(zhuǎn)型階段的重要角色,也會(huì)在工革4.0的完成過(guò)程中慢慢減小社會(huì)比重?,F(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)時(shí)代發(fā)展接近末期,人類(lèi)社會(huì)所創(chuàng)造的數(shù) 據(jù)信息量變得比歷史的任何時(shí)候都要龐大。面
14、對(duì)快速更新的巨大信息量,大多數(shù)行業(yè)過(guò)去以領(lǐng)導(dǎo)者個(gè)人經(jīng)驗(yàn)為依據(jù)的決策,在未來(lái)將被更多時(shí)候以數(shù)據(jù)分析結(jié)果為主要參考標(biāo)準(zhǔn)。前述從中樞處理到自我構(gòu)建(Cyber-Cognition-Configuration)的三級(jí)結(jié)構(gòu)正是數(shù)據(jù)分析的計(jì)算機(jī)物理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn),在幫助締造這三級(jí)結(jié)構(gòu)的過(guò)程中,數(shù)據(jù)分析行業(yè)起到了重要的先行和構(gòu)建作用,而在其實(shí)現(xiàn)以后,需要的人力數(shù)量便會(huì)減少。上述論斷似乎帶有當(dāng)代領(lǐng)軍行業(yè)正在奮力為自己挖掘墳?zāi)沟谋^色彩,實(shí)則并非如此,先進(jìn)生產(chǎn)力的本質(zhì)是為人們提供更好的生活。所 以與其說(shuō)為自己挖掘墳?zāi)?,不如說(shuō)為整個(gè)社會(huì)建造地下宮殿,而挖掘開(kāi)發(fā)的龐大空間資源,將會(huì)為建設(shè)者自身創(chuàng)造新的發(fā)展環(huán)境。除此之外,
15、包括政治、經(jīng)濟(jì)和文化領(lǐng)域在內(nèi),人類(lèi)的生存活動(dòng)都受到新工業(yè)革命的影響,不再贅述。未來(lái)人應(yīng)具備的能力和教育的方向作為工業(yè)革命4.0智能時(shí)代,科技人才應(yīng)該具備的兩個(gè)重要技能即 是計(jì)算機(jī)化思維與數(shù)據(jù)分析能力。既然無(wú)論對(duì)于生產(chǎn)者、管理者還是用戶,介入生產(chǎn)過(guò)程同機(jī)器直接 進(jìn)行交互是本次工業(yè)革命的一個(gè)重要實(shí)現(xiàn)結(jié)果,那么只有對(duì)交互方法的正確理解才能有助于準(zhǔn)確傳達(dá)和接受信息。就好比人們通過(guò)掌握外語(yǔ)來(lái) 與其他國(guó)家的人交流一樣,學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)的語(yǔ)言,理解計(jì)算機(jī)的思維才能 更好地享受物聯(lián)網(wǎng)和計(jì)算機(jī)物理系統(tǒng)帶來(lái)的便利。在信息時(shí)代,人類(lèi)發(fā)明并建造計(jì)算機(jī),努力對(duì)其開(kāi)發(fā)和優(yōu)化,好讓計(jì)算機(jī)可以更好地理解人 類(lèi)行為,模擬人類(lèi)的學(xué)習(xí)和
16、表達(dá)過(guò)程;在智能時(shí)代,計(jì)算機(jī)的認(rèn)知能力 開(kāi)始超越人類(lèi)的個(gè)體經(jīng)驗(yàn),甚至可以為人類(lèi)行為提供幫助和預(yù)測(cè),所以人應(yīng)該轉(zhuǎn)變觀念,從過(guò)去的驅(qū)使計(jì)算機(jī)理解人類(lèi)行為變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)和理 解計(jì)算機(jī)的思維方式。因此,理解計(jì)算機(jī)思維以及懂得程序編譯的人, 將更容易從事各個(gè)領(lǐng)域的工作。數(shù)據(jù)分析能力也同樣為理解和確認(rèn)計(jì)算機(jī)的分析方法提供幫助,并成為輔助計(jì)劃者和決策者順利安排計(jì)算機(jī)完成工作的有效工具。因此,IT和數(shù)據(jù)分析行業(yè)的工作者,在未來(lái)無(wú)論是繼續(xù)從事本行業(yè)還是投身于 跨界行業(yè)都是極具優(yōu)勢(shì)的。而在這兩類(lèi)行業(yè)衰退之前,其他更早開(kāi)始面臨挑戰(zhàn)的行業(yè)應(yīng)看到這些能力的重要性, 積極學(xué)習(xí),增進(jìn)相關(guān)知識(shí)的了 解,以適應(yīng)未來(lái)改變。止匕外,
17、藝術(shù)、體育及文化生活相關(guān)的思維意識(shí)和能力也將成為判定 未來(lái)人才的重要標(biāo)準(zhǔn)。這里所說(shuō)的藝術(shù)能力并非完全的藝術(shù)消費(fèi)品 (如 傳統(tǒng)油畫(huà)、音樂(lè)會(huì))鑒賞能力,而更多的是藝術(shù)化表達(dá)能力和概念設(shè)計(jì) 能力。隨著人類(lèi)生活的多媒體高信息化發(fā)展,簡(jiǎn)易直觀的文字表達(dá)顯現(xiàn)出傳遞方向單一、傳遞信息模糊和接受體驗(yàn)差等問(wèn)題,在表述上失去優(yōu) 勢(shì),而高度結(jié)合美學(xué)與文化的表現(xiàn)形式如動(dòng)畫(huà)、人機(jī)交互應(yīng)用等則越來(lái)越受到歡迎。麥肯錫公司就曾經(jīng)為了加強(qiáng)報(bào)告的表達(dá)性,而調(diào)整內(nèi)部人才的比例,削減了工商管理碩士 (MBA)的比重,增加招收了更多的藝術(shù) 學(xué)碩士 (MFA, Masterof Fine Art) 。抽象化表達(dá)與文化、情感的體驗(yàn)是(至少
18、下一個(gè)時(shí)代內(nèi))計(jì)算機(jī)無(wú)法 取代人類(lèi)完成的,這也成為藝術(shù)、體育及文化生活相關(guān)工作技能重要的 另一個(gè)原因。而美學(xué)與文化設(shè)計(jì)是可以建立在現(xiàn)有功能的基礎(chǔ)上的,企 業(yè)可以成立專(zhuān)門(mén)的藝術(shù)部門(mén)來(lái)完成企業(yè)文化與日常生活的結(jié)合,為自身和用戶帶來(lái)更多精彩體驗(yàn)。比如谷歌主頁(yè)現(xiàn)在每天帶給人小感動(dòng)、小驚喜的 GoogleDoodles 就正是 Fine Art 的實(shí)際應(yīng)用。Google Doodles 根據(jù)新聞或當(dāng)日歷史事件編繪制作,包含從人文到科技各個(gè)領(lǐng)域,它引發(fā)用戶的觀看興趣,并引導(dǎo)觀看者進(jìn)行相關(guān)知識(shí)的搜索。無(wú)形中為社會(huì) 和人們的生活帶來(lái)了更多新鮮感與正能量,也為自己贏得了更好的用戶體驗(yàn)。高速學(xué)習(xí)、分享教育、跨界整合會(huì)成為工革4.0完成時(shí)期人們必須 掌握的能力。大型在線教育模式(MOOC)現(xiàn)在已經(jīng)非常成功地突破了傳 統(tǒng)教育的框架,這使得更多的成功者和領(lǐng)頭人可以
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