वर्णनात्मक सांख्यिकी
- माध्य
- x̄ = Σx/n
- प्रतिदर्श मानक विचलन
- s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1))
- माध्यिका
- क्रमबद्ध आँकड़ों का मध्य मान
- z-स्कोर
- z = (x − μ)/σ
- प्रसामान्य बंटन
- ±1σ के भीतर 68%, ±2σ के भीतर 95%
मनोविज्ञान के लिए शोध विधियाँ और सांख्यिकी: क्रैम पैक
सूत्र-पत्रक, हर विषय के मुख्य विधि-चरण और 16 अभ्यास प्रश्न, पूरे हल पीछे दिए गए हैं।
1सूत्र और विधियाँ
प्रायिकता
- पूरक
- P(not A) = 1 − P(A)
- योग नियम
- P(A ∪ B) = P(A) + P(B) − P(A ∩ B)
- स्वतंत्र घटनाएँ
- P(A ∩ B) = P(A)·P(B)
- सप्रतिबंध प्रायिकता
- P(A|B) = P(A ∩ B)/P(B)
- द्विपद
- P(X = k) = C(n,k)·pk(1 − p)n−k
प्रसामान्य बंटन
- z-स्कोर
- z = (x − μ)/σ
- x से कम
- P(X < x) = Φ(z)
- x से अधिक
- P(X > x) = 1 − Φ(z)
- बीच में
- Φ(z2) − Φ(z1)
- शततमक
- x = μ + z·σ
विधि
- मान को z-स्कोर में बदलें: z = (x − μ)/σ।
- Φ(z) देखें, जो z के बाईं ओर का क्षेत्रफल है।
- दाईं ओर के क्षेत्रफल के लिए 1 − Φ(z) लें; किसी अंतराल के लिए दोनों बाएँ क्षेत्रफल घटाएँ।
- शतमक के लिए उलटा चलें: क्षेत्रफल के लिए z ज्ञात करें, फिर x = μ + z·σ।
विश्वास्यता अंतराल
- σ ज्ञात
- x̄ ± z·σ/√n
- σ अज्ञात
- x̄ ± t·s/√n, df = n − 1
- क्रांतिक z
- 90%: 1.645, 95%: 1.96, 99%: 2.576
- प्रतिदर्श आकार
- n = (z·σ/E)², rounded up
विधि
- z (समष्टि σ ज्ञात) और t (केवल प्रतिदर्श s, n − 1 स्वातंत्र्य कोटि के साथ) में से चुनें।
- विश्वास्यता स्तर के लिए क्रांतिक मान ज्ञात करें।
- त्रुटि सीमा: E = क्रांतिक मान × मानक विचलन/√n।
- अंतराल: x̄ ± E।
परिकल्पना परीक्षण और विश्वास्यता अंतराल
- माध्य के लिए z-परीक्षण
- z = (x̄ − μ0)/(σ/√n)
- माध्य के लिए t-परीक्षण
- t = (x̄ − μ0)/(s/√n), df = n − 1
- 5% पर द्वि-पक्षीय
- यदि |z| > 1.96 तो H0 अस्वीकार करें
- विश्वास्यता अंतराल
- x̄ ± z·σ/√n
विधि
- H₀ और H₁ बताएँ और तय करें कि परीक्षण एकपक्षीय है या द्विपक्षीय।
- परीक्षण प्रतिदर्शज निकालें: (x̄ − μ₀)/(σ/√n), या s और t के साथ।
- क्रांतिक मान से तुलना करें, या p-मान ज्ञात करें।
- यदि प्रतिदर्शज क्रांतिक मान से आगे है (p, α से कम) तो H₀ अस्वीकार करें, और निष्कर्ष शब्दों में बताएँ।
रैखिक समाश्रयण और सहसंबंध
- वर्गों के योग
- Sxx = Σ(x − x̄)² = Σx² − (Σx)²/n, Sxy = Σxy − ΣxΣy/n
- ढाल
- b = Sxy/Sxx
- अंतःखंड
- a = ȳ − b·x̄
- सहसंबंध
- r = Sxy/√(SxxSyy)
- अवशिष्ट
- e = y − ŷ
काई-वर्ग परीक्षण
- परीक्षण सांख्यिकी
- χ² = Σ(O − E)²/E
- समंजन सुष्ठुता
- E = n·p, df = k − 1 − (estimated parameters)
- स्वतंत्रता
- E = row total × column total / grand total, df = (r − 1)(c − 1)
- क्रांतिक मान (α = 0.05)
- df 1: 3.841, 2: 5.991, 3: 7.815, 4: 9.488
- निर्णय
- यदि χ² > χ²crit हो तो H0 अस्वीकार करें
2अभ्यास प्रश्न
1.मनोविज्ञान में अनुसंधान विधियाँमध्यम
प्रकाशन पक्षपात (publication bias) किसे संदर्भित करता है?
- Aसार्थक परिणाम वाले अध्ययनों के शून्य परिणामों की तुलना में प्रकाशित होने की अधिक संभावना
- Bपत्रिकाओं का केवल गुणात्मक शोध प्रकाशित करना
- Cसमीक्षकों का कम प्रसिद्ध विश्वविद्यालयों के बजाय प्रसिद्ध विश्वविद्यालयों के लेखकों के शोधपत्रों का पक्ष लेना
- Dशोधकर्ताओं का एक ही अध्ययन दो बार प्रकाशित करना
2.मनोविज्ञान में अनुसंधान विधियाँकठिन
एक अध्ययन समान आकार के दो स्वतंत्र समूहों के लिए t(28) = 2.50, p = .018 बताता है। कितने प्रतिभागियों ने भाग लिया?
- A29
- B56
- C28
- D30
3.वर्णनात्मक सांख्यिकीमध्यम
आँकड़ों का प्रतिदर्श मानक विचलन s ज्ञात करें: 44, 15, 20, 47, 14, 22।
n = 6
s =
4.वर्णनात्मक सांख्यिकीकठिन
एक राशि माध्य 500 और मानक विचलन 50 के साथ प्रसामान्य रूप से वितरित है। मानों का कितना अनुपात P 600 से कम है?
μ = 500σ = 50x = 600
P =
5.प्रायिकतामध्यम
दिखाए गए बंटन के लिए X का प्रसरण Var(X) ज्ञात कीजिए।
x: 0, 1, 2, 3, 4p(x): 0.15, 0.3, 0.05, 0.15, 0.35
Var(X) =
6.प्रायिकताकठिन
एक परीक्षा में 12 बहुविकल्पीय प्रश्न हैं। अनुमान लगाने वाली एक छात्रा हर प्रश्न स्वतंत्र रूप से 0.3 प्रायिकता से सही करती है। ठीक 4 सही उत्तरों की प्रायिकता P क्या है?
n = 12p = 0.3k = 4
P =
7.प्रसामान्य बंटनमध्यम
परीक्षा अंक माध्य 65 अंक और मानक विचलन 10 अंक के साथ प्रसामान्य रूप से वितरित हैं। कितना अनुपात 55 और 80.5 अंक के बीच है? P को दशमलव में दें।
μ = 65σ = 10x1 = 55x2 = 80.5
P =
8.प्रसामान्य बंटनकठिन
थैलों के भार माध्य 250 g और मानक विचलन 5 g के साथ प्रसामान्य रूप से वितरित हैं। वह मान x ज्ञात कीजिए जिसके नीचे इनमें से 80% आते हैं (80वाँ शततमक)।
μ = 250σ = 5P = 80%
x = g
9.विश्वास्यता अंतरालमध्यम
25 वस्तुओं के एक प्रतिदर्श का माध्य 18 और मानक विचलन s = 8 है। समष्टि लगभग प्रसामान्य है। माध्य के 90% विश्वास्यता अंतराल की ऊपरी सीमा ज्ञात कीजिए।
n = 25x̄ = 18s = 890%t(24) = 1.711
ऊपरी सीमा =
10.विश्वास्यता अंतरालकठिन
समष्टि मानक विचलन 33 है। कितने बड़े प्रतिदर्श n की आवश्यकता है ताकि माध्य के 99% विश्वास्यता अंतराल की त्रुटि सीमा अधिकतम 1.5 हो?
σ = 33E = 1.599%
n =
11.परिकल्पना परीक्षण और विश्वास्यता अंतरालमध्यम
64 छात्रों के प्रतिदर्श का माध्य अंक 200.7 और प्रतिदर्श मानक विचलन 8 है। H₀: μ = 200 के लिए परीक्षण सांख्यिकी t ज्ञात करें।
μ₀ = 200x̄ = 200.7s = 8n = 64
t =
12.परिकल्पना परीक्षण और विश्वास्यता अंतरालकठिन
एक परीक्षण में उपचार A वाले 100 में से 70 रोगी ठीक होते हैं, और उपचार B वाले 100 में से 65 रोगी। संयुक्त अनुपात का उपयोग करके H₀: p₁ = p₂ के लिए परीक्षण प्रतिदर्शज z ज्ञात कीजिए।
x₁ = 70n₁ = 100x₂ = 65n₂ = 100
z =
13.रैखिक समाश्रयण और सहसंबंधमध्यम
तालिका x = k€ में विज्ञापन व्यय और y = k€ में बिक्री के 5 युग्मित प्रेक्षण देती है। उनके योग दिए गए हैं। इन योगों से पियर्सन सहसंबंध गुणांक r ज्ञात कीजिए।
n = 5Σx = 25Σy = 281Σx² = 165Σy² = 17453Σxy = 1661
r =
14.रैखिक समाश्रयण और सहसंबंधकठिन
तालिका x = अध्ययन के घंटे और y = परीक्षा अंक के 5 युग्मित प्रेक्षण देती है। न्यूनतम-वर्ग रेखा ŷ = a + b·x का उपयोग करें। x = 10 के लिए ŷ का पूर्वानुमान लगाइए।
n = 5x = 10
ŷ =
15.काई-वर्ग परीक्षणमध्यम
आसंग तालिका प्रेक्षित गणनाएँ दिखाती है। पंक्ति और स्तंभ चरों के बीच स्वतंत्रता के परीक्षण के लिए काई-वर्ग प्रतिदर्शज χ² निकालिए। सांतत्य संशोधन का उपयोग न करें।
N = 1402 × 3
χ² =
16.काई-वर्ग परीक्षणकठिन
एक काई-वर्ग समंजन सुष्ठुता परीक्षण जाँचता है कि 6 श्रेणियों में गणनाएँ ऐसे प्वासों बंटन का पालन करती हैं या नहीं जिसका माध्य उन्हीं आँकड़ों से आकलित किया गया है। तालिका का उपयोग करके सार्थकता स्तर α = 0.05 पर क्रांतिक मान χ²crit ज्ञात कीजिए।
α = 0.05
χ²crit =
3विलयन
1.मनोविज्ञान में अनुसंधान विधियाँ
उत्तर: A · सार्थक परिणाम वाले अध्ययनों के शून्य परिणामों की तुलना में प्रकाशित होने की अधिक संभावना
यह उत्तर क्यों है
जब असार्थक अध्ययन फ़ाइल ड्रॉअर में रह जाते हैं, तो प्रकाशित साहित्य प्रभाव-आकार को अधिक आँकता है, जो मेटा-विश्लेषणों को विकृत करता है।
उत्तर
A · सार्थक परिणाम वाले अध्ययनों के शून्य परिणामों की तुलना में प्रकाशित होने की अधिक संभावना
2.मनोविज्ञान में अनुसंधान विधियाँ
उत्तर: D · 30
यह उत्तर क्यों है
28 स्वातंत्र्य कोटि (degrees of freedom) का अर्थ है 28 + 2 = 30 प्रतिभागी, हर समूह में 15।
उत्तर
D · 30
3.वर्णनात्मक सांख्यिकी
उत्तर: s = 14.67
वर्णनात्मक सांख्यिकी: माध्य योग को n से भाग देने पर मिलता है; माध्यिका क्रमबद्ध आँकड़ों का मध्य मान है (n सम हो तो दो मध्य मानों का औसत)। प्रतिदर्श मानक विचलन s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1))। z-स्कोर z = (x − μ)/σ बताता है कि कोई मान माध्य से कितने मानक विचलन दूर है।
माध्य
x̄ = 162/6 = 27
विचलनों के वर्ग
Σ(x − x̄)² = 17² + (−12)² + (−7)² + 20² + (−13)² + (−5)² = 1076
मानक विचलन
s = √(1076/5) = 14.67
उत्तर
s = 14.67
4.वर्णनात्मक सांख्यिकी
उत्तर: P = 0.9772
वर्णनात्मक सांख्यिकी: माध्य योग को n से भाग देने पर मिलता है; माध्यिका क्रमबद्ध आँकड़ों का मध्य मान है (n सम हो तो दो मध्य मानों का औसत)। प्रतिदर्श मानक विचलन s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1))। z-स्कोर z = (x − μ)/σ बताता है कि कोई मान माध्य से कितने मानक विचलन दूर है।
मानकीकृत करें
z = 2
मानक प्रसामान्य सारणी
Φ(2) = 0.9772
P = 0.9772
उत्तर
P = 0.9772
5.प्रायिकता
उत्तर: Var(X) = 2.387
असतत यादृच्छिक चर: प्रायिकता बंटन चर के हर संभव मान x को उसकी प्रायिकता p(x) के साथ सूचीबद्ध करता है; प्रायिकताएँ 0 और 1 के बीच होती हैं और उनका योग 1 होता है। प्रत्याशित मान (माध्य) E(X) = Σx·p(x) है, दीर्घकालिक औसत। प्रसरण Var(X) = Σ(x − μ)²·p(x) = E(X²) − μ² है, और मानक विचलन σ = √Var(X)। रैखिक परिवर्तन Y = aX + b के लिए: E(Y) = a·E(X) + b, Var(Y) = a²·Var(X) और σY = |a|·σX; अचर जोड़ने से फैलाव नहीं बदलता।
माध्य
μ = 0·0.15 + 1·0.3 + 2·0.05 + 3·0.15 + 4·0.35 = 2.25
वर्गों का माध्य
E(X²) = 0·0.15 + 1·0.3 + 4·0.05 + 9·0.15 + 16·0.35 = 7.45
प्रसरण
Var(X) = 7.45 − 2.25² = 2.387
उत्तर
Var(X) = 2.387
6.प्रायिकता
उत्तर: P = 0.2311
प्रायिकता: समसंभाव्य परिणामों में P(A) = अनुकूल/कुल। स्वतंत्र घटनाओं के लिए गुणा करें: P(A और B) = P(A)·P(B)। पूरक अक्सर मदद करता है: P(कम से कम एक) = 1 − P(कोई नहीं)। द्विपद: सफलता प्रायिकता p वाले n स्वतंत्र प्रयोगों में P(X = k) = C(n, k)·pᵏ·(1 − p)ⁿ⁻ᵏ।
द्विपद सूत्र
P(X = 4) = 495·0.34·0.78 = 495·0.0081·0.05765 = 0.2311
उत्तर
P = 0.2311
7.प्रसामान्य बंटन
उत्तर: P = 0.7808
प्रसामान्य बंटन: मान x को z-स्कोर z = (x − μ)/σ में बदलें, जो माध्य से मानक विचलनों की संख्या गिनता है। z-तालिका (या Φ(z)) z के बाईं ओर का क्षेत्रफल देती है, जो P(X < x) है। दाईं ओर का क्षेत्रफल 1 − Φ(z) है, और दो मानों के बीच का क्षेत्रफल उनके दोनों क्षेत्रफलों का अंतर है।
z-स्कोर
z₁ = (55 − 65)/10 = −1
z₂ = (80.5 − 65)/10 = 1.55
बीच का क्षेत्रफल
P = Φ(1.55) − Φ(−1) = 0.9394 − 0.1587 = 0.7808
उत्तर
P = 0.7808
8.प्रसामान्य बंटन
उत्तर: x = 254.2 g
प्रसामान्य बंटन: मान x को z-स्कोर z = (x − μ)/σ में बदलें, जो माध्य से मानक विचलनों की संख्या गिनता है। z-तालिका (या Φ(z)) z के बाईं ओर का क्षेत्रफल देती है, जो P(X < x) है। दाईं ओर का क्षेत्रफल 1 − Φ(z) है, और दो मानों के बीच का क्षेत्रफल उनके दोनों क्षेत्रफलों का अंतर है।
शततमक के लिए z
Φ(z) = 0.8 → z = 0.8416
वापस x पर
x = 250 + 0.8416·5 = 254.21 g
उत्तर
x = 254.21 g
9.विश्वास्यता अंतराल
उत्तर: ऊपरी सीमा = 20.74
माध्य के लिए विश्वास्यता अंतराल: x̄ ± त्रुटि सीमा। ज्ञात समष्टि σ के साथ सीमा z·σ/√n है; केवल प्रतिदर्श मानक विचलन s होने पर n − 1 स्वातंत्र्य कोटि वाला t लें: t·s/√n। क्रांतिक मान: z = 1.645 (90%), 1.96 (95%), 2.576 (99%)। E या उससे कम सीमा के लिए n ≥ (z·σ/E)² चाहिए, ऊपर की ओर पूर्णांकित।
क्रांतिक मान
df = n − 1 = 24, t = 1.711
त्रुटि सीमा
E = 1.711·8/√25 = 2.738
अंतराल
18 ± 2.738 → [15.26, 20.74]
उत्तर
ऊपरी सीमा = 20.74
10.विश्वास्यता अंतराल
उत्तर: n = 3212
माध्य के लिए विश्वास्यता अंतराल: x̄ ± त्रुटि सीमा। ज्ञात समष्टि σ के साथ सीमा z·σ/√n है; केवल प्रतिदर्श मानक विचलन s होने पर n − 1 स्वातंत्र्य कोटि वाला t लें: t·s/√n। क्रांतिक मान: z = 1.645 (90%), 1.96 (95%), 2.576 (99%)। E या उससे कम सीमा के लिए n ≥ (z·σ/E)² चाहिए, ऊपर की ओर पूर्णांकित।
n ज्ञात करें
n = (2.576·33/1.5)² = 3212
ऊपर पूर्णांकित करें
प्रतिदर्श आकार एक पूर्ण संख्या है, और नीचे की ओर पूर्णांकन से सीमा बहुत बड़ी हो जाएगी।
n = 3212
उत्तर
n = 3212
11.परिकल्पना परीक्षण और विश्वास्यता अंतराल
उत्तर: t = 0.7
माध्य का परीक्षण: परीक्षण सांख्यिकी मापती है कि प्रतिदर्श माध्य H₀ में दावा किए गए मान से कितनी मानक त्रुटियाँ दूर है: σ ज्ञात हो तो z = (x̄ − μ₀)/(σ/√n), प्रतिदर्श से अनुमानित हो तो t = (x̄ − μ₀)/(s/√n)। विश्वास्यता अंतराल x̄ ± (क्रांतिक मान)·(मानक त्रुटि) है।
मानक त्रुटि
SE = 8/√64 = 8/8 = 1
परीक्षण सांख्यिकी
t = (200.7 − 200)/1 = 0.7
उत्तर
t = 0.7
t0.025; df = 63 = 1.998
|t| < 1.998, इसलिए H₀ को 5% स्तर पर अस्वीकार नहीं किया जाता (द्विपक्षीय)।
12.परिकल्पना परीक्षण और विश्वास्यता अंतराल
उत्तर: z = 0.7549
Hypothesis test: the test statistic = (estimate − value under H₀)/(standard error under H₀). The p-value is the probability, assuming H₀ is true, of a statistic at least as extreme as the one observed: the area in one tail for a one-sided H₁, twice the tail area for a two-sided H₁. Reject H₀ when p ≤ α.
प्रतिदर्श अनुपात
p̂₁ = 70/100 = 0.7
p̂₂ = 65/100 = 0.65
p̂ = 135/200 = 0.675
H₀ के अंतर्गत मानक त्रुटि
SE = √(0.675·0.325·(1/100 + 1/100)) = 0.06624
परीक्षण सांख्यिकी
z = (0.7 − 0.65)/0.06624 = 0.7549
उत्तर
z = 0.7549
|z| < 1.96, इसलिए H₀ को 5% स्तर पर अस्वीकार नहीं किया जाता (द्विपक्षीय)।
13.रैखिक समाश्रयण और सहसंबंध
उत्तर: r = 0.9932
न्यूनतम-वर्ग समाश्रयण: माध्य x̄ और ȳ के साथ Sxx = Σ(x − x̄)², Syy = Σ(y − ȳ)² और Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) लेने पर रेखा ŷ = a + b·x की ढाल b = Sxy/Sxx और अंतःखंड a = ȳ − b·x̄ है, इसलिए यह हमेशा (x̄, ȳ) से होकर जाती है। पियर्सन सहसंबंध गुणांक r = Sxy/√(Sxx·Syy), −1 और 1 के बीच होता है; r², y के विचरण का वह अंश है जिसे रेखा स्पष्ट करती है।
केंद्रित योग
Sxy = 1661 − 25·281/5 = 256
Sxx = 165 − 25²/5 = 40
Syy = 17453 − 281²/5 = 1661
सहसंबंध गुणांक
r = 256/√(40·1661) = 0.9932
उत्तर
r = 0.9932
14.रैखिक समाश्रयण और सहसंबंध
उत्तर: ŷ = 76.85
न्यूनतम-वर्ग समाश्रयण: माध्य x̄ और ȳ के साथ Sxx = Σ(x − x̄)², Syy = Σ(y − ȳ)² और Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) लेने पर रेखा ŷ = a + b·x की ढाल b = Sxy/Sxx और अंतःखंड a = ȳ − b·x̄ है, इसलिए यह हमेशा (x̄, ȳ) से होकर जाती है। पियर्सन सहसंबंध गुणांक r = Sxy/√(Sxx·Syy), −1 और 1 के बीच होता है; r², y के विचरण का वह अंश है जिसे रेखा स्पष्ट करती है।
माध्य
x̄ = 35/5 = 7
ȳ = 325/5 = 65
वर्गों और गुणनफलों के योग
Sxx = Σ(x − x̄)² = 40
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 158
समाश्रयण रेखा
b = 158/40 = 3.95
a = 65 − 3.95·7 = 37.35
ŷ = 37.35 + 3.95·x
पूर्वानुमान
ŷ = 37.35 + 3.95·10 = 76.85
उत्तर
ŷ = 76.85
15.काई-वर्ग परीक्षण
उत्तर: χ² = 18.39
काई-वर्ग परीक्षण: प्रेक्षित गणनाओं O की तुलना H₀ के अंतर्गत अपेक्षित गणनाओं E से χ² = Σ(O − E)²/E द्वारा करें। समंजन सुष्ठुता: हर श्रेणी के लिए E = n·p, df = k − 1 (आँकड़ों से आकलित हर प्राचल के लिए एक और कम)। r × c तालिका में स्वतंत्रता: E = पंक्ति योग × स्तंभ योग / कुल योग, df = (r − 1)(c − 1)। जब χ² चुने गए α के क्रांतिक मान से अधिक हो, तो H₀ अस्वीकार करें।
अपेक्षित गणनाएँ
शहरी: 100·21/140 = 15, 100·56/140 = 40, 100·63/140 = 45
ग्रामीण: 40·21/140 = 6, 40·56/140 = 16, 40·63/140 = 18
काई-वर्ग प्रतिदर्शज
χ² = (16 − 15)²/15 + (50 − 40)²/40 + (34 − 45)²/45 + (5 − 6)²/6 + (6 − 16)²/16 + (29 − 18)²/18
χ² = 18.39
उत्तर
χ² = 18.39
df = 2। α = 0.05 पर क्रांतिक मान 5.991 है, इसलिए H₀ (स्वतंत्रता) अस्वीकृत है।
16.काई-वर्ग परीक्षण
उत्तर: χ²crit = 9.488
काई-वर्ग परीक्षण: प्रेक्षित गणनाओं O की तुलना H₀ के अंतर्गत अपेक्षित गणनाओं E से χ² = Σ(O − E)²/E द्वारा करें। समंजन सुष्ठुता: हर श्रेणी के लिए E = n·p, df = k − 1 (आँकड़ों से आकलित हर प्राचल के लिए एक और कम)। r × c तालिका में स्वतंत्रता: E = पंक्ति योग × स्तंभ योग / कुल योग, df = (r − 1)(c − 1)। जब χ² चुने गए α के क्रांतिक मान से अधिक हो, तो H₀ अस्वीकार करें।
स्वातंत्र्य कोटि
df = 6 − 1 − 1 = 4
तालिका
χ²crit(df = 4, α = 0.05) = 9.488
उत्तर
χ²crit = 9.488
यदि परिकलित χ² इस मान से बड़ा है तो H₀ अस्वीकार करें।
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