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Historia de la computación


CONTENIDO

1. INTRODUCCION

2. OBJETIVOS

3. EVOLUCION DEL COMPUTADOR

3.1 GENERACIONES DE LAS COMPUTADORAS

3.1.1 PRIMERA GENERACIÓN

3.1.2 SEGUNDA GENERACIÓN

3.1.3 TERCERA GENERACIÓN

3.1.4 CUARTA GENERACIÓN

3.1.5 GENERACIONES POSTERIORES

4 CONCLUSIONES

5 BIBLIOGRAFÍA


1. Introducción

Para la realización de este trabajo, quisimos hacer una investigación profunda de la historia de la computadora, el software y su evolución a través de los años, para ello no solo recurrimos a las enciclopedias de informática e historia, sino que utilizamos el Internet y por intermedio de este obtuvimos datos más exactos como nombres y fechas de las personas que fueron los precursores de este gran invento, para una mejor idea de lo que en el trabajo consignamos, ambientamos los pasos que se cuentan de una manera resumida con fotografías extraídas de la web, que ayudan a ambientar y explicar lo que en esa época se iba descubrir.

Igualmente incluimos simultáneamente la evolución del software en la historia y como fue de la mano con la evolución de la informática, este trabajo será ubicado en la WWW, para que otras personas interesadas en el tema puedan de alguna manera hacer este mismo recorrido por la historia de los computadores como nosotros.

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2. Objetivos

Los principales objetivos de esta investigación son:

- Analizar la evolución de las computadoras y la importancia de cada uno de los aportes de los científicos para la evolución de estas.

- Descubrir la forma en que esta ligada la evolución del software con la evolución del hardware.

- Descubrir la forma en que la tecnología digital a desplazado a la mecánica.

- Descubrir como ha sido el desarrollo de la computadora en forma progresiva.

- Estudiar cada una de las generaciones de la computadora y sus características

- Publicar este trabajo en Internet para que sirva de guía y ayuda a todos los estudiantes y demás personas interesadas en estudiar la evolución de las computadoras.

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3. Evolución del computador.

El primer instrumento que el hombre tubo para facilitar las operaciones matemáticas era un dispositivo en forma rectangular con varios alambres paralelos, cada alambre tenia un numero de esferas las cuales se movían a lo largo del este invento se le llamo ábaco y fue creado hace 4000 años aproximadamente.
 
El inventor Leonardo Da Vinci (1452-1519) ideo una sumadora mecánica, siglo y medio después él filosofo matemático Francés Blaise Pascal por fin construyo la primera

sumadora mecánica que se le llamo pascalina y funcionaba como maquinaria con base en engranajes y ruedas. La pascalina resulto un fallo financiero pues ere mas barato la contratación de personas para que hicieran los cálculos matemáticos.

En 1671 el matemático alemán Gottfried Leibniz, a su ves desarrolló una maquina multiplicadora y hubo que esperar hasta finales del siglo XIX para poder completar las 4 operaciones. Se tuvieron muchas dificultades para la realización de esta maquina debido ala falta de precisión en la fabricación de los engranajes, esto no permitió su desarrollo masivo sino hasta finales del siglo.

El francés Joseph Jacquard analizando las operaciones respectivas que requería la fabricación de telas imaginó conservar la información repetitiva necesaria bajo la forma de perforaciones en tarjetas, estas perforaciones eran detectadas mecánicamente asegurando el desplazamiento del hilado tal como sucede aun en las maquinas caseras.

Desesperado por los errores contenidos en las tablas numéricas de la época, el profesor Charles Babbage, de la Universidad de Cambridge (GB), proyecta e inicia la construcción de un nuevo tipo de calculadora. En 1821 presentó a la Royal Astronomical Society una máquina capaz de resolver ecuaciones polinómicas

mediante el cálculo de diferencias sucesivas entre conjuntos de números (por ello llamada "máquina de diferencias"). Obtuvo por ello la medalla de oro de la Sociedad en 1822. En 1833, inició la construcción de una versión mayor y más versátil de su primer modelo, para lo cual obtuvo una subvención inicial de 1.500 libras -y luego otra de 17.000 libras- del gobierno británico. Para su construcción, se inspiró en la máquina tejedora de Jacquard cuyo funcionamiento observó detenidamente, anotando especialmente la capacidad de esta máquina para autorregular sus movimientos. Dedicó casi 40 años a la construcción de su máquina, muriendo en 1877 sin lograr terminarla, especialmente en razón de la imprecisión en la fabricación de los engranajes, que tendían a bloquearse continuamente. A parte de su capacidad de calcular, pretendía que fuese capaz de organizar información registrada en tarjetas perforadas, imprimir sus resultados y sobre todo evaluar un resultado para determinar ella misma qué cálculos hacer a continuación. En otras palabras, introducía un principio lógico de evaluación (si... entonces...) y un mecanismo de retroalimentación (el dato salido vuelve a entrar), principio que sería medular en la cibernética que nacería un siglo más tarde.

Herman Hollerit (1860-1929) La oficina de censos estadounidense no terminó el censo de 1880 sino hasta 1888. La dirección de la oficina ya había llegado a la conclusión de que el censo de cada diez años tardaría mas que los mismo 10 años para terminarlo. La oficina de censos comisionó al estadístico Herman Hollerit para que aplicara su experiencia en tarjetas perforadas y llevara a cabo el censo de 1890. Con el procesamiento de las tarjetas perforadas y el tabulador de tarjetas perforadas de Hollerit, el censo se terminó en sólo 3 años y la oficina se ahorró alrededor de $5,000,000 de dólares. Así empezó el procesamiento automatizado de datos.
Hollerit no tomó la idea de las tarjetas perforadas del invento de Jackard, sino de la "fotografía de perforación" Algunas líneas ferroviarias de la época expedían boletos con descripciones físicas del pasajero; los conductores hacían orificios en los boletos que describían el color de cabello, de ojos y la forma de nariz del pasajero. Eso le dio a Hollerith la idea para hacer la fotografía perforada de cada persona que se iba a tabular.
Hollertih fundó la Tabulating Machine Company y vendió sus productos en todo el mundo. La demanda de sus máquinas se extendió incluso hasta Rusia. El primer censo llevado a cabo en Rusia en 1897, se registró con el Tabulador de Hollerith. En 1911, la Tabulating Machine Company, al unirse con otras Compañías, formó la Computing-Tabulating-Recording-Company. (*)

El éxito de la máquina impulsó a su creador, fundar una empresa para su comercialización, que fue el núcleo de la futura IBM.

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3.1 Generaciones del computador

3.1.1 Primera generación

En 1932, James Bryce -inventor que trabajaba para la IBM- instituyó un programa de investigación destinado a desarrollar la aplicación de las válvulas de vacío (o "tubos electrónicos") en máquinas calculadoras. Howard Aiken, estudiante graduado de física de la Universidad de Harvard se interesó por este proyecto en 1937 y logró la firma de un convenio entre la IBM y la universidad en 1939. Con un grupo de graduados de Harvard inició así ese año el diseño y la construcción del primer computador, de tipo electromecánico es decir basado en relés, o interruptores magnéticos (electroimanes) es el MARK I, que entró a funcionar en 1944. Este recibía y entregaba información en cintas perforadas, demorándose un segundo por cada 10 operaciones. Medía 18 metros de longitud y 2,5 metros de alto. (Posteriormente se construyeron dos versiones más: los MARK II y MARK III). Aiken, nacido en 1900, falleció en 1973.

Aunque Harvard y la IBM produjeron el primer computador electromecánico, la tecnología era más avanzada en otras universidades. Éstas llenaron rápidamente su atraso superando tecnológicamente la innovación de Aiken.

Eckert y Mauchly fueron los creadores de la primera computadora digital electrónica de propósito general ENIAC en el mundo.

  

Esta computadora era usada por el Laboratorio de Investigación en Balística de la Armada ( BRL ) de los Estados Unidos para estudiar el desarrollo de las tablas de rango y trayectoria para las armas nuevas ( cálculos exactos comprendidos en campos y rangos ).

Mauchly y Eckert propusieron construir una computadora con tubos al vacío para ser usada por la BRL. La Armada acepto esta propuesta en 1.943; pero la máquina solo se terminó de construir en 1.946 demasiado tarde para usarse en la guerra. Debido a esto la ENIAC tuvo que ser usada para un propósito diferente para el cual fue construida. En el año de 1.946 introdujo la nueva era de la computadora electrónica. La ENIAC continuó funcionando bajo la administración del BRL cuando se desmontó.
Antes de la llegada al mercado de las computadoras, hubo que hacer una modificación. Las máquinas más antiguas leían sus instrucciones de forma mecánica a partir de tarjetas o cintas perforadas. Este proceso era demasiado lento y se necesitaba cambiar el estilo de programación, entonces John Von Neumann ideó un sistema para almacenar en la memoria el programa junto con los datos, lo que dio a la computadora su versatilidad actual. Eckert y Mauchli crearon la primera computadora en serie el UNIVAC, que era una modificación del ENIAC, usando el sistema de almacenamiento de memoria de Neumann.

Su característica principal era que empleaba como componente básico tubos al vacío, las memorias estaban conformadas por anillos de metal ferromagnético insertadas en las intersecciones de una red de hilos conductores.

Esta computadora era asequible solo a las grandes empresas y organismos estatales por su alto costo y gran tamaño.

En un comienzo usó el lenguaje binario, pero más adelante apareció el primer lenguaje de alto nivel, el FORTRAN en 1.956.

CARACTERISTICAS :

1. Tubos al vacío.

2. Grandes dimensiones.

3. Alto consumo de energía. El voltaje de los tubos era de 300 V y la posibilidad de fundirse era grande.

4. Uso tarjetas perforadas. Se utilizaba un modelo de codificación de la información originada en el siglo pasado, las tarjetas perforadas.

5. Almacenamiento de información en un tambor magnético interior. Dispuesto en el interior de la computadora, recogía y memorizaba los datos y los programas que se le suministraban mediante tarjetas.

6. Lenguaje máquina. La programación se codificaba en un lenguaje muy rudimentario llamado " lenguaje máquina ". Consistía en la yuxtaposición de largos bits o cadenas de ceros o unos. La combinación de los elementos del sistema binario era la única manera de instruir a la máquina porque no entendía otro lenguaje que no fuera el numérico.

7. Fabricación Industrial. La iniciativa privada se aventuró a entrar en este campo e inició la fabricación de computadoras en serie.

8. Aplicaciones comerciales. La gran novedad fue el uso de la computadora en actividades comerciales, así como en el tratamiento de datos en general.

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3.1.2 Segunda Generación

El invento del transistor (1959-1964) hizo posible una nueva generación de computadoras, más rápidas, más pequeñas y con menores necesidades de ventilación.
Sin embargo el costo seguía siendo una porción significativa del presupuesto de una Compañía. Las computadoras de la segunda generación también utilizaban redes de núcleos magnéticos en lugar de tambores giratorios para el almacenamiento primario. Estos núcleos contenían pequeños anillos de material magnético, enlazados entre sí, en los cuales podían almacenarse datos e instrucciones. Los programas de computadoras también mejoraron. El COBOL desarrollado durante la 1era generación estaba ya disponible comercialmente.

Los programas escritos para una computadora podían transferirse a otra con un mínimo esfuerzo. El escribir un programa ya no requería entender plenamente el hardware de la computación.
Las computadoras de la 2da Generación eran sustancialmente más pequeñas y rápidas que las de bulbos, y se usaban para nuevas aplicaciones, como en los sistemas para reservación en líneas aéreas, control de tráfico aéreo y simulaciones para uso general. Las empresas comenzaron a aplicar las computadoras a tareas de almacenamiento de registros, como manejo de inventarios, nómina y contabilidad.

La marina de E.U. utilizó las computadoras de la Segunda Generación para crear el primer simulador de vuelo. (Whirlwind I). HoneyWell se colocó como el primer competidor durante la segunda generación de computadoras. Burroughs, Univac, NCR, CDC, HoneyWell, los más grandes competidores de IBM durante los 60s se conocieron como el grupo BUNCH (siglas).

CARACTERISTICAS :

1. Transistor. El componente principal es un pequeño trozo de semiconductor, y se dispone en los llamados circuitos transistorizados.

2. Disminución de tamaño. La sencillez de los sistemas simplifica la estructura general de la computadora.

3. Disminución del consumo y de la producción de calor.

4. Aumento de la confiabilidad. Disminuye el riesgo de incidencias y averías con la incorporación del transistor por razón de su reducido voltaje.

5. Mayor rapidez. La simplificación y reducción de circuitos aporta una mayor rapidez de funcionamiento. La velocidad de las operaciones no se mide en segundos sino en microsegundos.

6. Memoria Interna de Núcleos de Ferrita. La capacidad de la memora interna se amplia con la incorporación de los paneles de memoria construidos con núcleos magnéticos de ferrita.

7. Instrumentos de almacenamiento. Se desarrollan accesorios para almacenar. Con esta generación empiezan a utilizarse y compiten ventajosamente con las tarjetas perforadas. Estos instrumentos son las cintas, los discos y los tambores magnéticos.

8. Mejora de los dispositivos de entrada y salida. Los dispositivos de entrada y salida se adaptan a los instrumentos magnéticos de almacenamiento de información. Para la mejor lectura de tarjetas perforadas se disponen de aparatos con células fotoeléctricas.

9. Introducción de elementos modulares. Los componentes físicos de la computadora dejan de concebirse como elementos separados.

10. Lenguajes de programación más potentes. Los complicados y limitados lenguajes máquina quedan superados con la creación de los lenguajes simbólicos.

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3.1.3. TERCERA GENERACION:

Se ubica entre 1.964 y 1.970. Se caracterizó por una marcada disminución del tamaño medio de las computadoras. El empleo generalizado de circuitos integrados, logró una nueva disminución del volumen y del costo y aumento la rapidez de funcionamiento de las grandes computadoras. Hizo rentable un nuevo tipo de computadora de dimensiones más reducidas, la microcomputadora, asequible a las medianas empresas.

Hasta estos momentos los usuarios trabajan en Batch, es decir tenía que perforar sus trabajos en tarjetas y dejarlos en los centros de cálculo para que la computadora los procesara por turno y diera sus resultados unos minutos u horas más tarde.

A pesar de que aparentemente la novedad en esta generación, era la gran disminución de tamaño en la computadora no era del toda verdadera. La verdadera novedad, consistía en la idea de reunir en un pequeño soporte todo un grupo de componentes, conocidos como circuitos integrados. Fue desarrollado en 1.958 por Jack Kilbry. El período experimental se realizó en 1.964.

La utilización efectiva se produjo con la aparición de la serie 360 IBM. Las computadoras de esta serie podían ser interconectadas en Red. Esto era una novedad porque hasta el momento cada computadora era independiente de cualquier máquina o proceso.

Hacia el final de esta generación se incorporó una realización que rompía esquemas. La mínicomputadora se convertiría en el producto más activo de todos los que produciría la industria de la computación.

CARACTERISTICAS :

1. Utilización de redes de terminales periféricos conectados a la unidad central, lo que permitía utilizar la computadora desde lugares alejados.

2. La disminución de tamaño de los circuitos continuaba a modo acelerado, cuando a mediados de los años 60s la empresa INTEL consiguió integrar un procesador completo en un solo chip, llamado microprocesador.

3. Circuito integrado. Miniaturización y reunión de centenares de elementos en una placa de Silicio o Chip.

4. Menor consumo.

5. Apreciable reducción de espacio.

6. Aumento de la confiabilidad.

7. Teleproceso. Se instalan terminales remotos que acceden a la computadora central para realizar operaciones, extraer o introducir información en bancos de datos, etc.

8. Trabajo a tiempo compartido. Uso de una computadora por varios clientes al mismo tiempo.

9. Multiprogramación. Para que sea factible el uso a tiempo compartido es preciso haber diseñado la computadora de forma que pueda procesar varios programas de manera simultánea.

10. Renovación de periféricos. Se renuevan y se crean periféricos de entrada y salida que actúan de manera más rápida y eficaz.

11. Generalización de los lenguajes de alto nivel. Como COBOL y FORTRAN.

12. Instrumentalización del sistema. La fabricación de Hardware atiende a la realización de aparatos conectables para formar una red.

13. Compatibilidad. Comienza a atenderse en todas las empresas fabricantes de Hardware los problemas que plantea la incomunicabilidad de los programas de unos aparatos con otros.

14. Ampliación de las aplicaciones.

15. La reducción de tamaño de los sistemas lógicos y de memoria conduce a la fabricación de la mínicomputadora.

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 3.1.4. CUARTA GENERACIÓN:

Se inicia en 1.971. Presenta diversos momentos. Los dos rasgos fundamentales se resumen en la Miniaturización, con la incorporación de microprocesadores y a su vez el aumento de usuarios. 

Dentro de esta generación se pueden mencionar dos etapas:

* Durante la primera (la década de los sesenta) lo fundamental es la ampliación del mercado en la gestión empresarial. En un Chip diminuto de Silicio se integraron más de 60.000 bits de información, y las memorias de núcleo de ferrita son sustituidas por memorias electrónicas.

* En la segunda etapa, la Miniaturización supera barreras antes imposibles de pasar, en un centímetro cuadrado de silicio se implanta lo equivalente a un millón de tubos al vacío. Los lenguajes de programación de alto nivel produce maravillosas creaciones de sistemas lingüísticos de programación.

A las minicomputadoras se unen las microcomputadoras y los computadores personales. La mínicomputadora es más potente que la microcomputadora y esta es más potente el PC, esta característica entre una y otra la produce el microprocesador, que consiste en un circuito integrado que reúne en la placa de Silicio las principales funciones de la computadora; su aspecto puede compararse al de una oruga o un cien pies.

CARACTERISTICAS :

1. El microprocesador. el proceso de reducción del tamaño de los componentes llegan a superar las escalas microscópicas. Las aplicaciones del microprocesador se han proyectado más allá de la computadora y se encuentra en multitud de aparatos.

2. Memorias electrónicas. Se desechan las memorias internas de núcleos magnéticos de ferrita y se introducen memorias electrónicas, que resultan más rápidas y reducidas. La capacidad de memoria aumenta notablemente y cada año, a partir de los años 80s, se superan considerablemente los límites de la demanda.

3. Sistemas de bases de datos. El aumento cuantitativo y cualitativo de las bases de datos lleva a crear formas de gestión que facilitan la tarea de consulta y edición.

4. Microcomputadora y computadora personal PC. La reducción del tamaño también genera nuevos conceptos para uso. Los PC, las microcomputadoras y las minicomputadoras son el grupo de aparatos que conforman las " computadoras pequeñas ".

5. Las aplicaciones. Generalmente se desarrollan innumerablemente y afectan todos los campos de actividad humana (medicina, comercio, entre otros ).

6. La generación del usuario. La computación deja de ser uso exclusivo de profesionales, y entra a ser un elemento más de la vida cotidiana; teniendo en cuenta que el número de usuarios aumenta día tras día.

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3.1.5 GENERACIONES POSTERIORES

En 1975, una pequeña firma de Albuquerque (Nuevo México), que había sido pionera en la fabricación de calculadoras electrónicas, produjo el primer computador destinado a aficionados: el Altair. No tenía ni teclado ni monitor ni unidad de almacenamiento. Los programas debían ser ingresados instrucción por instrucción usando los interruptores del panel frontal.

En 1975, Steve Jobs -que trabajaba en Atari- y Steve Wozniak -que era ingeniero de Hewlett-Packard, se juntaron para armar un micro-computador en su casa. Wozniak diseñó una placa única capaz de soportar todos los componentes esenciales y desarrolló el lenguaje de programación "BASIC". El producto fue el primer "Apple". Para fines de 1976 tenían un modelo mucho mejor desarrollado y en condiciones de ser comercializado: el Apple II. Tras varios intentos para comercializar su licencia, obtuvieron el apoyo personal de Mike Markulla, con quién formaron su propia compañía, la Apple Computers. El Apple II siguió fabricándose por unos 15 años, lo que constituye un récord histórico para este tipo de producto.

Viendo el éxito de los microcomputadores, la IBM encargó a un grupo especial el desarrollo de un computador personal, el cual estuvo listo y se dio a conocer a mediados de 1981. Rompiendo con su tradición, determinó que esa máquina fuera de estructura "abierta", es decir con especificaciones técnicas públicas, con un sistema operativo creado por otra compañía, el PC-DOS de Microsoft, y con la capacidad de integrar componentes de otros fabricantes, lo que fue la principal razón de su éxito y de la considerable difusión de los "PC (IBM) Compatibles". El primer año se vendieron 65.000 unidades.

En 1984, la compañía Apple lanzó una máquina que introduciría nuevamente una revolución: el Macintosh. Éste era el sucesor de un modelo llamado "Lisa" pero que no tuvo aceptación debido a su costo y escasa capacidad- en que se introducía por primera vez el concepto de interfaz gráfica, la analogía del "escritorio" y un nuevo periférico: el "Mouse" o ratón, como herramienta para controlar al computador.

En 1986, Floating Point Systems, compañía competidora de la Cray Research, lanzó su "T-40.000", con 16.384 microprocesadores coordinados por "transputadores", el cual es capaz de procesar a una velocidad de 262 millones de operaciones en punto flotante por segundo (Mflops). Hoy, algunos supercomputadores ocupan hasta 65.000 microprocesadores.

En 1991, un equipo de investigadores de IBM desarrolló el aparato más pequeño jamás creado por el hombre: un interruptor que mide el tamaño de un átomo. Es capaz de controlar el flujo de corriente eléctrica desplazando un átomo de xenón entre dos diminutos electrodos. Esta proeza es de suma importancia para el desarrollo futuro de computadores enanos ya que los componentes con dos posibles estados constituyen la base de los procesadores.

Este mismo año, Digital Equipment (DEC) lanzó al mercado una familia de computadores basados en arquitectura de paralelismo masivo: las máquinas van en un rango desde los 1.024 hasta los 16.384 microprocesadores que trabajan en forma paralela. En su configuración máxima (por un costo de unos 1.500.000 dólares) son capaces de realizar 26 mil millones de instrucciones básicas por segundo (26.000 MIPS).

La firma NCR exhibió en Chile su nuevo microcomputador sin teclado, lanzado en diciembre de 1991 en los Estados Unidos. Se trata del "Notepad NCR 3125" que consiste en una caja del tamaño de una hoja carta y de 3 cm de espesor y un lápiz inalámbrico especial. Pesa menos de 2 Kg, por lo cual puede ser usado fácilmente como si fuese un bloc de apuntes. Tiene una pantalla sensible a los pulsos electrónicos enviados por el lápiz. Así, el usuario accede al computador mediante símbolos, gráficos y escritura manual. Funciona con software de procesamiento de textos y bases de datos, gráfica, fax y comunicación con otro computador por teléfono.

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4. CONCLUSIONES

Una vez realizado el trabajo concluimos lo siguiente :

1. Conociendo la trayectoria del avance del computador, nos pudimos familiarizar con él viéndolo como nuestro apoyo para las diferentes labores realizadas por nosotros.

2. Entender que el computador es una herramienta analógica digital compuesta por un conjunto de elementos íntimamente relacionados que tiene como función ayudar a solucionar problemas a través de la lógica humana y dictada al computador.

3. Con el trabajo investigativo nos entramos más en el tema de la computación y esto a su vez nos sirve como cultura general.

4. Conocimos los grandes adelantos que ha tenido el computador hasta nuestros días, y que obviamente de aquí en adelante vienen grandes avances para él.

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Bibliografía

Enciclopedia de la Informática", nº1, Planeta, 1984.

Internet URL. : www.scc.puc.cl/curso_dist

Internet URL: www.uanarino.edu.co

La Historia de los Computadoras, Ziff-Davis Press, Emeryville (Ca), 1995

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Trabajo realizado por Sebastián Macias y Guillermo Lozano estudiantes de primer semestre de Ingeniería de Sistemas Universidad Javeriana Seccional Cali.


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