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Induktion (Denken) - Wikipedia

Induktion (Denken)

aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie

Als Induktion (von lateinisch inductio, „Hineinführen“) bezeichnet man im schlussfolgernden Denken die Zusammenfassung von Einzelphänomenen (z. B. Beobachtungen, Daten) in einem allgemeineren Satz und somit die wichtigste Form der reduktiven Schlussweise. In einem erweiterten Sinn umfasst der Begriff alle Arten von vermuteten Gesetzmäßigkeiten.

Allgemein wird unter Induktionsschluss das Schließen vom Besonderen auf das Allgemeine verstanden, wobei der Induktionsschluss dem Deduktionsschluss entgegengestellt wird, der vom Allgemeinen auf das Besondere schließt. Diese Gegenüberstellung stammt von Aristoteles, erschöpft aber die Problemstellung nicht.

Inhaltsverzeichnis

[Bearbeiten] Die Induktion im engeren Sinn

Eine klassische Induktion besteht aus drei Arbeitsschritten:

1. Mustererkennung (Voraussetzung für eine Induktion):
Im Strom der Wahrnehmungen oder in anderen Datenpools Regelmäßigkeiten bemerken.
Beispiel: Ich finde einen Smaragd, er ist grün. Ich finde einen anderen Smaragd, auch er ist grün usw.

2. Kategorie- oder Begriffs-Bildung (die eigentliche Induktion):
Das erkannte Muster in einer Aussage zusammenfassen.
Beispiel: Smaragde sind grün.

3. Projektion (nutzbringende Anwendung einer Induktion, fakultativ):
Die so gefundene Proposition auf nicht beobachtbare Objekte (an entlegenen Orten oder in der Vergangenheit oder Zukunft) ausdehnen.
Beispiel: Alle zukünftig und an anderen Orten gefundenen Smaragde werden grün sein.

Diese sogenannte "aufzählende" Methode der Induktion ist seit Aristoteles bekannt und beruht auf einer Verallgemeinerung von Einzelfällen. In der englischsprachigen Literatur wird sie daher instanzen-basiert genannt.

[Bearbeiten] Spezielle Induktionsschlüsse

Nicht immer bedarf es des mehrfachen Auftretens eines Phänomens, um daraus Schlussfolgerungen abzuleiten. Im Alltag ist es häufig notwendig, Rückschlüsse aus einer einzelnen Beobachtung zu ziehen:

Das Auto springt nicht an. Induktion: Wahrscheinlich ist die Batterie leer.
Mein Zeh schmerzt, nachdem ich den Schuh angezogen habe. Induktion: Im Schuh ist ein Steinchen.

Wie in diesen Beispielen handelt es sich dabei meist um Abduktionen: aus dem mitgebrachten Wissen, dass ein Auto nicht anspringt, wenn die Batterie leer ist (und dass leere Batterien häufiger sind als defekte Anlasser o. ä.), ziehe ich als plausibelsten Schluss, dass wohl die Batterie leer sein wird.

Wer sich daran einmal den Magen verdorben hat, wird vielleicht nie wieder Muscheln essen. Die Motivation und die Erfahrung spielen also eine große Rolle beim induktiven Schließen. Dies ist auch der Fall bei der Entstehung von Vorurteilen: wer einfache geistige Verhältnisse bevorzugt, wird Menschen eher in Schubladen stecken, als jemand, der auch komplexe Zusammenhänge verarbeiten kann.

Das Ergebnis einer Induktion muss nicht eine Kategorie, ein Begriff oder eine Regel sein. Neue Informationen können auch dazu führen, dass alte Regeln gelockert werden. Diese regel-basierte Induktionsmethode wurde besonders in der Künstliche Intelligenz-Forschung untersucht. Das klassische Beispiel: Jahrhundertelang war man in Europa überzeugt, Schwäne seien große Wasservögel aus der Familie der Enten, mit langem Hals usw. und weißem Gefieder. Die neue Information aus Australien, dass es auch schwarze Schwäne gibt, führte zu dem Induktionsschluss, dass die bekannte Regel zu lockern sei und nun lauten müsse, Schwäne seien große Wasservögel aus der Familie der Enten, mit langem Hals usw.

[Bearbeiten] Glaubwürdigkeit

Wie überzeugend ein Induktionsschluss wirkt, hängt von mehreren Faktoren ab. Bei der Induktion durch Verallgemeinerung hat die Anzahl der zusammengefassten Einzelfälle (auch Stichprobengröße genannt) einen wesentlichen Einfluss: je mehr Beispiele meine Hypothese untermauern, umso mehr Vertrauen kann ich in sie setzen. Beispiel: Ich lerne einen Angolaner kennen, der ausgesprochen höflich ist. Ich lerne einen zweiten Angolaner kennen, der ebenfalls sehr höflich ist usw. In mir formt sich das (Vor-)Urteil: Angolaner sind höflich. Gegenbeispiele (ich lerne auch unhöfliche Angolaner kennen) können mich dazu bringen, mein Urteil abzuschwächen ("Fast alle/die meisten/viele Angolaner sind höflich", sogenannte subjektive Wahrscheinlichkeit) oder ganz zu verwerfen ("Angolaner sind nicht anders als andere Menschen").

Ein weiteres Kriterium für die Glaubwürdigkeit eines Induktionsschlusses ist die Variabilität der Referenzklasse. Referenzklasse ist der kleinste gemeinsame Oberbegriff der in Rede stehenden Einzelfälle. Ist jemand überzeugt, dass die Mitglieder einer Referenzklasse einander sehr ähnlich sind (geringe Variabilität), genügen wenige Beobachtungen, um diese zu verallgemeinern. Wenn die Referenzklasse jedoch sehr verschiedenartige Individuen umfasst (hohe Variabilität), sind viele Einzelbeobachtungen nötig, bevor ein allgemeines Urteil gerechtfertigt erscheint. In der Statistik nennt man diese Eigenschaft Repräsentativität. Beispiel: Eine neue Pflanzenart wurde entdeckt, und die ersten gefundenen Exemplare trugen alle süß schmeckende rote Beeren. Der induktive Schluss, dass andere Exemplare sich nicht anders fortpflanzen werden, wirkt bereits nach wenigen Einzelbeobachtungen hoch wahrscheinlich. Anders ist dies jedoch bei der Größe der Pflanzen: selbst wenn die ersten Exemplare alle kleiner als 20 cm waren, besteht doch die Möglichkeit, dass die Pflanze bei anderen Licht- und Bodenbedingungen größer wird. Hier wären deutlich mehr Funde nötig, und zwar an möglichst verschiedenen Standorten, bis die Induktion "Diese Pflanzenart wird nicht größer als 20 cm" überzeugt.

Dieses letzte Beispiel zeigt, dass die beobachteten Einzelphänome möglichst das ganze Feld des induzierten Begriffes überdecken sollten. Beispiel: die Information, dass Frau A. weder Rotbarsch noch Hering, Zander, Barsch, Forelle, Scholle, Heilbutt usw. isst, lässt nicht die Schlussfolgerung zu, Frau A. sei Vegetarierin. Trotz der vielen verschiedenen Einzelfälle fehlt es an Überdeckung. Erst wenn bekannt wird, dass sie auch kein Rind, Schwein, Geflügel, Wild usw. isst, ist der Begriff "Vegetarierin" ausreichend abgedeckt und die Induktion glaubwürdig.

[Bearbeiten] Die wichtigsten Formen des echten Induktionsschlusses

Aus dem Ansatz der Induktion müssen zunächst die scheinbaren Induktionsschlüsse ausgesondert werden. Zu diesen scheinbaren Induktionsschlüssen gehören die deduktiven Schlüsse, wie z. B. die in der Mathematik verwendeten Schlüsse mittels vollständiger Induktion.

[Bearbeiten] Die induktive Verallgemeinerung

Es wird von einer Teilklasse auf die Gesamtklasse geschlossen. Die Prämissen dieses Schlusses bestehen darin, dass einerseits eine Teilklasse in einer Gesamtklasse enthalten ist und andererseits alle Elemente der Teilklasse eine gleiche Eigenschaft besitzen. Aus diesen Prämissen wird geschlossen, dass alle Elemente der Gesamtklasse diese Eigenschaft besitzen. Beispiel: Ich beobachte viele Schafe und diese sind alle schwarz. Die Gesamtklasse heißt "Schafe", die darin enthaltene Teilklasse heißt "schwarze Schafe". Induktive Schlussfolgerung: Alle Schafe sind schwarz. Hier werden viele Schafe als Referenz genommen, um daraus zu schließen, dass alle Schafe schwarz sind, was nicht stimmen muss, da nicht alle Schafe, sondern nur viele beobachtet wurden. Dieses Beispiel verdeutlicht neben dem Vorgang des induktiven Schließens auch seine Mängel. Obwohl diese Schlussweise alltäglich ist – sie ist laut Hume eine Eigenschaft der menschlichen Natur – führt sie unter Umständen zu falschen Schlüssen.

[Bearbeiten] Der induktive Teilschluss

Ein wichtiger Fall des Induktionsschlusses besteht darin, dass von einem Teil einer Klasse auf einen anderen Teil dieser Klasse geschlossen wird. Angenommen, es wird festgestellt, dass zwei Arten von Bakterien zu derselben Klasse von Bakterien gehören, und es hat sich herausgestellt, dass die erste Art dieser beiden Klassen auf ein bestimmtes Medikament reagiert. In diesem Fall wird gefolgert, dass auch die zweite Art der Bakterien dementsprechend auf das gleiche Medikament reagiert. Ein Spezialfall dieses Induktionsschlusses liegt vor, wenn von einer Teilklasse einer Klasse auf ein weiteres Element dieser Klasse geschlossen wird.

[Bearbeiten] Der Induktionsschluss als statistisches Gesetz

Diese Form des Induktionsschlusses liegt dann vor, wenn sich als Resultat der Induktion ein statistisches Gesetz ergibt. Es wird hier von der Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer bestimmten Eigenschaft bei den Elementen einer Teilklasse auf die Wahrscheinlichkeit des Auftretens dieser Eigenschaft bei den Elementen der Gesamtklasse geschlossen. Beispiel: Bei der Untersuchung einer Zufalls-Stichprobe von Schülern stellt man fest, dass 4 Prozent unter Legasthenie leiden. Daraus lässt sich schließen, dass vermutlich 4 Prozent aller Schüler an Legasthenie leiden.

[Bearbeiten] Die induktiven Methoden von John Stuart Mill

John Stuart Mill beschreibt folgende Methoden zur induktiven Erkenntnisgewinnung (System of Logic, Vol. I, Buch 3, Kapitel 8: "Of the Four Methods of Experimental Inquiry"):

1. Methode der Übereinstimmung (Method of Agreement):

"If two or more instances of the phenomenon under investigation have only one circumstance in common, the circumstance in which alone all the instances agree, is the cause (or effect) of the given phenomenon."

Wenn das untersuchte Phänomen mehrmals auftritt und dabei nur ein Umstand immer gleich ist, so ist dieser Umstand eine wahrscheinliche Ursache (oder Wirkung) des Phänomens.
Beispiel: Ein Patient bekommt Panikattacken in Aufzügen, vollen Kinos, Flugzeugtoiletten usw.
Induktive Schlussfolgerung: Es ist die Beengtheit der Räume, die die Panikattacken verursacht.


2. Methode des Unterschieds (Method of Difference):

"If an instance in which the phenomenon under investigation occurs, and an instance in which it does not occur, have every circumstance in common save one, that one occuring only in the former: the circumstance in which alone the two instances differ, is the effect, or cause, or a necessary part of the cause, of the phenomenon."

Wenn das untersuchte Phänomen in einer Situation auftritt, aber in einer anderen Situation, die der ersten bis auf einen einzigen Unterschied völlig gleicht, nicht auftritt, ist dieser Unterschied eine wahrscheinliche Ursache (oder Wirkung) des Phänomens.
Beispiel: sauber durchgeführtes Experiment mit Experimental- und Kontrollgruppe.
Induktive Schlussfolgerung: Die Unabhängige Variable verursacht den Effekt.


2.1 Indirekte Methode des Unterschieds (Indirect Method of Difference oder auch Joint Method of Agreement and Difference):

"If two or more instances in which the phenomenon occurs have only one circumstance in common, while two or more instances in which it does not occur have nothing in common save the absence of that circumstance: the circumstance in which alone the two sets of instances differ, is the effect, or cause, or a necessary part of the cause, of the phenomenon."

Beispiel: Vier Personen machen ein Picknick, zwei davon werden krank.

Patient 1 ist im Fluss geschwommen, hat Pudding gegessen, Bier getrunken und war die ganze Zeit in der Sonne. Patient 2 ist nicht geschwommen, hat keinen Pudding gegessen und war oft im Schatten, hat aber ebenfalls Bier getrunken. Person 3 (gesund): wie Patient 1, hat aber kein Bier getrunken. Person 4 (gesund): wie Patient 2, hat aber kein Bier getrunken.

Fluss Pudding Bier Sonne gesund
Patient 1 ja ja ja ja nein
Patient 2 nein nein ja nein nein
Person 3 ja ja nein ja ja
Person 4 nein nein nein nein ja

Induktive Schlussfolgerung: Das Bier verursacht die Krankheit.


3. Methode der Residuen (Method of Residues):

"Deduct from any phenomenon such part as is known by previous inductions to be the effect of certain antecedents, and the residue of the phenomenon is the effect of the remaining antecedents."

Wenn ein Teil eines Phänomens von einem Teil der möglichen Ursachen erklärt wird, wird der nicht erklärbare Teil verursacht von den verbleibenden Ursachen.

Beispiel: Ein Patient hat drei pathologische Auffälligkeiten im Blutbild und drei Symptome. Man weiß bereits, daß zwei der Symptome von zwei der Auffälligkeiten verursacht werden.
Induktive Schlussfolgerung: die dritte Auffälligkeit verursacht das dritte Symptom.


4. Methode der gleichzeitigen Änderungen (Method of Concomitant Variations):

"Whatever phenomenon varies in any manner whenever another phenomenon varies in some particular manner, is either a cause or an effect of that phenomenon, or is connected with it through some fact of causation."

Wenn zwei Phänomene kovariieren, wenn also ein Phänomen sich immer dann verändert, wenn sich ein anderes Phänomen verändert, gibt es zwischen beiden eine Kausalbeziehung.

Beispiel: Patient A erhält eine kleine Dosis eines Medikamentes und verspürt eine leichte Besserung. Patient B erhält eine mittlere Dosis und verspürt eine mittlere Besserung. Patient C erhält eine hohe Dosis und verspürt eine starke Besserung.
Induktive Schlussfolgerung: Das Medikament bewirkt die Besserung.

[Bearbeiten] Induktionslogik

Induktion befasst sich mit der Frage, wie man aus einzelnen Beobachtungen und Fakten zu allgemeinen Aussagen kommt, Logik mit den formalen Schemata, die Schlüsse ermöglichen. Im Zentrum steht die Frage: gibt es ein gültiges induktives Schema, das es erlaubt, aus wahren Prämissen wahre Konklusionen zu folgern.

Das Ziel von Argumenten besteht darin, aus wahren Prämissen wahre Konklusionen zu bekommen. Gültige deduktive Argumente besitzen diese Eigenschaft mit Notwendigkeit. Induktive Argumente können den Notwendigkeitscharakter deduktiver Argumente nicht haben.

Deduktionsschluss: Aus den Prämissen: "Alle Menschen sind sterblich" und "Sokrates ist ein Mensch" folgt mit Notwendigkeit die Konklusion "Sokrates ist sterblich".

Induktionsschluss: Prämissen: "75 % der Bohnen des Behälters sind von der Güteklasse A" und "wir entnehmen eine Bohne aus dem Behälter", Konklusion: "Die Bohne ist eine der Güteklasse A – aber nur mit 75 % Wahrscheinlichkeit".

(vergleiche: "Schrödingers Katze", wo diese reale Problematik auf die Spitze getrieben wird).

[Bearbeiten] Induktionslogik, einfache

Induktion befasst sich mit dem Schluss vom Besonderen auf das Allgemeine. In der Alltagswelt befasst man sich täglich mit Verallgemeinerungen, indem einzelne Beobachtungen und Erfahrungen der Alltagswelt zusammenfasst werden zu alltäglichen Regeln. Wenn jemand morgens um 7:03 h mit der Bahn zur Arbeit fährt, kann sie/er sich darauf verlassen, dass die Bahn auch Morgen und Übermorgen ebenfalls zur gleichen Uhrzeit abfährt. Mit Notwendigkeit kann der Schluss von den Einzelbeobachtungen "n" auf alle folgenden Ereignisse "n+1" (Bahn kommt immer um 7:03 h) allerdings nicht gezeigt werden: ein Baum kann auf die Schienen fallen, ein Blitzschlag die Stromzufuhr unterbrechen.

[Bearbeiten] Induktionslogik, Physik

Können wir von den Einzelbeobachtungen, dass jeden Morgen in unseren Breitengraden die Sonne aufgeht schließen, dass auch Morgen die Sonne aufgeht? (Lösen wir uns von der Vorstellung, dass das "Nichtereignis" sehr schwer vorstellbar ist). Dazu müssten wir ein Beweisverfahren entwickeln, dass es uns gestattet, von den beobachteten Daten auf noch nicht beobachtbare Daten zu schließen. Ein solches Verfahren konnte bisher in den Erfahrungswissenschaften noch nicht entwickelt werden.

Die Physik löst das Problem, indem sie versucht, durch mathematische Gleichungen die Allgemeingültigkeit ihrer Theorien darzustellen.

In den Erfahrungswissenschaften sind Schlüsse von "n" auf "n+1" mit Notwendigkeit nicht angebbar. Dieses veranlasste Popper, das "Beweis"-Verfahren der Induktion durch das der Deduktion zu ersetzen.

[Bearbeiten] Induktion in den Sozialwissenschaften

Der Syllogismus der Induktion lautet allgemein: Prämissen: "Z Prozent der F sind G" und "x ist F", Konklusion: "x ist G - aber nur mit Z Prozent Wahrscheinlichkeit".

Liegt der Wert von Z nahe bei 100 % oder 0 % haben wir es mit starken Argumenten zu tun. Im ersten Fall: "x ist G", im zweiten Fall: "x ist nicht G". Liegt der Z-Wert nahe bei 50 %, ist die Konklusion schwach, weil beide Argumente gleichermaßen unterstützt werden.

In den Sozialwissenschaften ist letzteres häufig der Fall. Vielfach muss man sich in den Sozialwissenschaften mit "Teils-Teils-Aussagen" begnügen. Beispiel: in der Wahlforschung werden Umfragen durchgeführt, die zum Ergebnis haben CDU/CSU 39 %, SPD 32 %, FDP 9 %, Linke.PDS 8 %, Grüne 8 % und Andere 4 % (ZDF Politbarometer vom 16. Juni 2006). Das Ziel, allgemein gültige Gesetze des sozialen Verhaltens abzuleiten, wird zugunsten einer "quantifizierenden" Darstellung aufgegeben.

Die Frage, mit der sich auch die Sozialwissenschaften auseinandersetzen müssen: "Wie sind induktive Allsätze möglich?" bzw. "Wie können aus einzelnen Beobachtungen allgemein gültige Gesetze ("Allsätze") abgeleitet werden?", ist nicht zufriedenstellend zu beantworten.

Der Ausweg aus dem Dilemma wird in den Sozialwissenschaften auf zweierlei Wegen gesucht. Die deduktiv-nomologischen Wissenschaftler der analytischen Wissenschaftstheorie beziehen sich auf die "Poppersche Wende" des Falsifikationismus: Deduktion statt Induktion. Die Wissenschaftler der phänomenologischen/hermeneutischen Methode verzichten weitestgehend auf die Formulierung von Allsätzen, die raum-zeitlich unbegrenzt sind, zugunsten eines subjektiven interpretativen-historischen Verfahrens und begnügen sich mit raum-zeitlich begrenzten Aussagen.

Induktive Schlüsse haben einen heuristischen Wert. Ein schlüssiges Induktionsschema, welches es gestattet, von wahren Prämissen auf wahre Konklusionen zu schließen gibt es – noch – nicht.

[Bearbeiten] Induktion in der Psychologie

Gemäß der Definition von Johnson-Laird ist Induktion "jeder Denkprozess, der eine Aussage hervorbringt, die den semantischen Informationsgehalt der ursprünglichen (den Denkprozess auslösenden) Beobachtungen oder Prämissen erhöht".

Ein wichtige Funktion der Induktion ist also Hypothesenbildung: Der Denkende reduziert seine Unsicherheit, indem er eine Ursache für ein Phänomen oder eine allgemeine Regel vermutet. Dem Denkobjekt wird eine zusätzliche Bedeutung zugeschrieben, die nicht notwendig ist, nur mehr oder weniger plausibel.

Die wichtigste Aufgabe der Induktion ist jedoch die Reduktion der riesigen Datenmenge, die das Gehirn zu verarbeiten hat. Statt jede einzelne Erfahrung mit jedem einzelnen Objekt vorzuhalten (was unmöglich ist, das sogenannte tractability- oder Komplexitäts-Problem, bilden wir ständig vereinfachende Kategorien und projizieren diese; nur dadurch ist sinnvolles Verhalten möglich. Beispiel: "Schwere Dinge" auf "Füße" – "fallen zu lassen" – "verursacht" – "Schmerzen".

Wird lediglich eine Regel postuliert, ohne nach der Ursache zu fragen ("Jeden Morgen geht die Sonne auf", "Die Ratte drückt einen Hebel häufiger, wenn sie dafür belohnt wird"), spricht man von "deskriptiver Induktion", wird zusätzlich eine Ursache postuliert, spricht man von "erklärender Induktion" oder Abduktion.

"Allgemeine Induktion" bezeichnet den Schluss von mehreren Beobachtungen auf eine Regel (wenn man z. B. glaubt, ein Muster zu erkennen), "spezielle Induktion" den Schluss von einem Einzelfall auf die Ursache oder eine allgemeine Regel.

Das Induktionsproblem (s. u.) stellt sich in der Psychologie anders dar, da die Frage, was ein Individuum überzeugend findet (vgl. subjektive Wahrscheinlichkeit), ein emotionales und kein formales ist. Während der Eine bereits nach einer einzigen Erfahrung (z. B. mit selbstgepflückten Pilzen) keine weiteren Versuche unternimmt, wird ein Anderer erst nach mehreren Fehlschlägen zur induktiven Schlussfolgerung gelangen, dass die Idee doch nicht so gut war, wie sie zunächst schien.

[Bearbeiten] Induktionsproblem

Es ist nicht ohne weiteres klar, weshalb und ob ein Induktionsschluss erlaubt ist. Diese Frage heißt auch Induktionsproblem. Sehr klar hat diese Frage David Hume erörtert. Hume argumentiert folgendermaßen: Ein Induktionsprinzip kann nicht analytisch sein, da sonst hier ein logischer Schluss vorläge. Logische Schlüsse können aber nicht gehaltsvermehrend sein. Ein Induktionsprinzip kann nicht synthetisch a priori wahr sein, denn sonst müssten mit seiner Hilfe gefolgerte Sätze ebenso wahr sein. Sie könnten sich dann nicht mehr a posteriori als falsch erweisen. Dies ist aber ein wesentliches Merkmal von auf Erfahrung basierenden Sätzen. Man könnte argumentieren, wir wüssten aus Erfahrung, dass der Induktionsschluss funktioniert. Dazu benötigen wir entweder ein Induktionsprinzip höherer Ordnung, wir brechen die Begründung ab oder wir benutzen einen Zirkelschluss. In jedem Fall kann die Begründung des Induktionsprinzips nicht befriedigend sein.


[Bearbeiten] Literatur

  • Herbert Keuth: Die Philosophie Karl Poppers. Mohr Siebeck 2000
  • Hellmut Seiffert: Einführung in die Wissenschaftstheorie (Band 1-4), München 1969ff
  • Wesley C. Salmon: Logic, Englewood Cliffs 1973, deutsch: Logik, Stuttgart 1983ff
  • Andreas Diekmann (Hrsg.): Methoden der Sozialforschung, Kölner Zeitschrift für Soziologie und Sozialpsycholgie, Sonderheft 44/2004
  • Jürgen Mittelstraß (Hrsg.): Enzyklopädie Philosophie und Wissenschaftstheorie, Stuttgart 1995/2004
  • P.N. Johnson-Laird: Human and machine thinking, Hove, 1993
  • P.N. Johnson-Laird: A model theory of induction, International Studies in the Philosophy of Science 8 (1994)
  • Alan F. Chalmers: Wege der Wissenschaft. Einführung in die Wissenschaftstheorie, Springer, 2001

[Bearbeiten] Weblinks

[Bearbeiten] Siehe auch

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