Was ist die kürzeste wahrnehmbare Verzögerung der Anwendungsantwort?


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Zwischen einer Benutzeraktion und einer Anwendungsantwort tritt immer eine Verzögerung auf.

Es ist bekannt, dass je geringer die Antwortverzögerung ist, desto größer ist das Gefühl, dass die Anwendung sofort reagiert. Es ist auch allgemein bekannt, dass eine Verzögerung von bis zu 100 ms im Allgemeinen nicht wahrnehmbar ist. Aber was ist mit einer Verzögerung von 110 ms?

Was ist die kürzeste wahrnehmbare Verzögerung der Anwendungsantwort?

Ich interessiere mich für solide Beweise, allgemeine Gedanken und Meinungen.


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Ich verstehe Ihre Frage nicht wirklich ... Welche Antworten erwarten Sie neben der Bewerbung Ihrer Testseite hier?
Yuval Adam

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@ Yuval A: Ich bin wirklich an Meinungen zur Wahrnehmung von Verzögerungen bei der Beantwortung von Anwendungen interessiert. Die Forschung ist rein akademischer Natur, deren Ergebnisse in wenigen Monaten frei veröffentlicht werden.
Jon Cram

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"kürzeste wahrnehmbare" unterscheidet sich von kürzesten tolerierbaren. Ich bin mir ziemlich sicher, dass ich eine Verzögerung von 200 ms wahrnehmen könnte, aber ich denke, ich könnte eine Verzögerung von 1-3 Sekunden tolerieren (und als "augenblicklich" betrachten). Ihre Frage, wie formuliert, hat mit Physiologie und nicht UI zu tun
Scott Evernden

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Nur eine Anmerkung, 100 ms ist die "tolerierbare" Verzögerung, um Feedback von einer Anwendung zu erhalten. Die Wahrnehmung arbeitet mit viel höheren Geschwindigkeiten. Monitore für Spiele für sind bei etwa 20-30 ms und weniger als 10 ms für Spiele mit schneller Antwort in Ordnung. 100 ms sind eine lange Zeit in einem Deathmatch-Lan-Partyspiel.
Unom

Antworten:


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Ich erinnere mich, dass eine Latenz von mehr als 1/10 Sekunde (100 ms) für das Erscheinen von Buchstaben nach dem Schreiben die Produktivität negativ beeinflusst (Sie verlangsamen sich instinktiv, weniger sicher, dass Sie beispielsweise richtig geschrieben haben). Unterhalb dieser Latenz ist die Produktivität jedoch im Wesentlichen flach.

Da die Beschreibung, ist es möglich , dass eine Latenz von weniger als 100 ms sein könnte wahrnehmbaren als nicht augenblicklich zu sein (zum Beispiel trainiert Umpire wahrscheinlich die Reihenfolge zweier Ereignisse lösen können noch enger zusammen als 100 ms), aber es ist schnell genug , um in Betracht gezogen werden eine sofortige Antwort auf Rückmeldungen, was die Auswirkungen auf die Produktivität betrifft. Eine Latenz von 100 ms und mehr ist definitiv wahrnehmbar , auch wenn sie noch relativ schnell ist.

Dies dient der visuellen Rückmeldung, dass eine bestimmte Eingabe empfangen wurde. Dann würde es einen Standard für die Reaktionsfähigkeit einer angeforderten Operation geben. Wenn Sie auf eine Formularschaltfläche klicken, ist es immer noch ideal, innerhalb von 100 ms ein visuelles Feedback zu diesem Klick zu erhalten (z. B. zeigt die Schaltfläche ein "niedergedrücktes" Aussehen an). Danach erwarten Sie jedoch, dass etwas anderes passiert. Wenn innerhalb von ein oder zwei Sekunden nichts passiert, wie andere gesagt haben, fragen Sie sich wirklich, ob der Klick erforderlich war oder ignoriert wurde. Dies ist der Standard für die Anzeige einer Art "funktionierend ..." - Anzeige, wenn eine Operation länger als eine Sekunde dauern kann bevor ein klarer Effekt angezeigt wird (z. B. Warten, bis ein neues Fenster angezeigt wird).


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"Jede Latenz von mehr als 1/10 Sekunde ... wirkt sich negativ auf die Produktivität aus" - ausgezeichnet, gut zu wissen. Haben Sie dies aus einer formalen Quelle wie einem Buch gelernt? Wenn ja, können Sie sich erinnern, woher das kommt?
Jon Cram

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Leider nein, ich erinnere mich nicht, woher das kam. Ich erinnere mich nur daran, dass mir das in der Grundschule (oder möglicherweise schon früher) beigebracht / gesagt wurde. Ich erinnere mich, dass es aus einer Studie stammt (und ich erinnere mich besonders daran, dass es mit dem Tippen zu tun hat, nicht unbedingt mit einer grafischen Benutzeroberfläche).
Rob Parker

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Übrigens war die Graduiertenschule für mich zwischen 1992 und 1994 zurück.
Rob Parker

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Die 100-ms-Schwelle wurde vor über 30 Jahren festgelegt. Sehen:

Card, SK, Robertson, GG und Mackinlay, JD (1991). Der Informationsvisualisierer: Ein Informationsarbeitsbereich. Proc. ACM CHI'91 Conf. (New Orleans, LA, 28. April - 2. Mai), 181-188.

Miller, RB (1968). Reaktionszeit bei Mensch-Computer-Konversationstransaktionen. Proc. AFIPS Fall Joint Computer Conference Vol. 33, 267 & ndash; 277.

Myers, BA (1985). Die Bedeutung von prozentualen Fortschrittsindikatoren für Computer-Mensch-Schnittstellen. Proc. ACM CHI'85 Conf. (San Francisco, CA, 14.-18. April), 11.-17.


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Neue Forschung ab Januar 2014:

http://newsoffice.mit.edu/2014/in-the-blink-of-an-eye-0116

... ein Team von Neurowissenschaftlern vom MIT hat herausgefunden, dass das menschliche Gehirn ganze Bilder verarbeiten kann, die das Auge für nur 13 Millisekunden sieht ... Diese Geschwindigkeit ist weitaus schneller als die 100 Millisekunden, die in früheren Studien vorgeschlagen wurden ...


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Ich habe mir das nur angesehen, um eine Arbeit zu schreiben. Scheitern Die Forscher in dieser Studie verwendeten Monitore mit einer Bildwiederholfrequenz von 75 Hz oder 13,3 ms pro Bild. Sie gingen davon aus, dass die Monitore 12 ms aktualisiert wurden.
danny117

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Schauen Sie sich die Forscher an, die auf 13 ms, 27 ms, 53 ms und 80 ms getestet wurden. Dies sind ein Bild auf einem 75-MHz-Monitor (13,3 ms), zwei Bilder (26,6 ms), 4 Bilder (53,2) und sechs Bilder (79,8 ms). Ich würde mir wünschen, dass diese Tests auf Gaming-Hardware etwas Besseres als die in der Studie verwendeten 75-MHz-Monitore wiederholen. Ich weiß bereits, dass ich Änderungen auf einem 75-Hz-Monitor sehen kann, aber was ist mit einem 120-Hz-Monitor, wenn die Ergebnisse gleich wären?
danny117

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Ich denke nicht, dass Anekdoten oder Meinungen für Antworten hier wirklich gültig sind. Diese Frage berührt die Psychologie der Benutzererfahrung und das Unterbewusstsein. Das menschliche Gehirn ist leistungsfähig und schnell und nur Millisekunden zählen und werden registriert. Ich bin kein Experte, aber ich weiß, dass viel Wissenschaft dahinter steckt, zB was Matt Jacobsen erwähnt hat. In der Google-Studie http://services.google.com/fh/files/blogs/google_delayexp.pdf finden Sie eine Vorstellung davon, wie stark sich dies auf den Website-Verkehr auswirken kann.

Hier ist eine weitere Studie von Akami - 2 Sekunden Antwortzeit http://www.akamai.com/html/about/press/releases/2009/press_091409.html (Von /ux/5529/once -apon-a-time-there-war-eine-10-Sekunden-zum-Laden-einer-Seite-Regel-was-ist-es-jetzta )

Hat jemand andere Studien zu teilen?



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Im San Francisco Opera House richten wir routinemäßig präzise Verzögerungseinstellungen für jeden unserer Lautsprecher ein. Wir können Änderungen der Verzögerungszeiten für unsere Lautsprecher um 5 Millisekunden feststellen. Wenn Sie so subtile Änderungen vornehmen, ändern Sie, woher die Tonquellen stammen. Oft möchten wir, dass der Klang so klingt, als ob er von einem anderen Ort als den Lautsprechern kommt. Präzise Verzögerungseinstellungen machen dies möglich. Schallverzögerungen von 15 Millisekunden sind selbst für ungeübte Ohren sehr offensichtlich, da sie sich radikal verschieben, woher die Schallquellen stammen. Ein einfacher Test besteht darin, zu beweisen, dass dies darin besteht, Ton über mehrere Lautsprecher abzuspielen und das Motiv die Augen schließen zu lassen und darauf zu zeigen, woher der Ton kommt. Nehmen Sie nun eine geringfügige Änderung der Verzögerungszeit für einen der Lautsprecher von nur wenigen Millisekunden vor und lassen Sie die Person erneut zeigen, woher der Ton kommt.


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Die Dauer des Sehens beträgt ca. 100 ms, daher sollte es sich um eine angemessene Verzögerung der visuellen Rückmeldung handeln. 110 ms sollten keinen Unterschied machen, da es sich um einen ungefähren Wert handelt. In der Praxis werden Sie keine Verzögerung unter 200 ms bemerken.

Studien haben gezeigt, dass Benutzer nach etwa zwei Sekunden Inaktivität (ohne Feedback) die Geduld verlieren und einen Vorgang wiederholen, z. B. durch Klicken auf eine Bestätigungs- oder Aktionsschaltfläche. Planen Sie also eine Animation ein, wenn die Aktion länger als 1s dauert.


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Ich habe an einer Anwendung gearbeitet, deren explizites Geschäftsziel darin bestand, unglaublich schnell zu sein, und wir hatten eine maximal zulässige Serverzeit von 150 ms für die Verarbeitung einer vollständigen Webseite.


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Welche Anwendung hat ein "blitzschnelles" Geschäftsziel?
Jon Cram

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Keine soliden Beweise, aber für unsere eigene Anwendung erlauben wir maximal eine Sekunde zwischen einer Benutzeraktion und einem Feedback. Wenn es länger dauert, sollte eine "Wartebox" angezeigt werden.

Ein Benutzer sollte innerhalb einer Sekunde nach dem Auslösen einer Aktion sehen, dass "etwas" passiert.


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100ms ist völlig falsch. Sie können dies selbst mit Ihren Fingern, einem Schreibtisch und einer Uhr mit sichtbaren Sekunden beweisen. Bei der Synchronisierung mit den Sekunden der Uhr werden kontinuierlich Schläge auf dem Schreibtisch ausgegeben, sodass jede Sekunde 16 Schläge herausgetrommelt werden. Ich habe 16 gewählt, weil es natürlich ist, ein Vielfaches von zwei zu trommeln, also ist es wie vier starke Beats mit drei schwachen Beats dazwischen. Benachbarte Beats sind deutlich an ihrem Sound zu erkennen. Die Beats sind etwa 60 ms voneinander entfernt, so dass selbst 60 ms tatsächlich noch zu hoch sind. Daher liegt der Schwellenwert weit unter 100 ms, insbesondere wenn es sich um Schall handelt.

Zum Beispiel benötigt eine Drum-App oder eine Keyboard-App eine Verzögerung von mehr als 30 ms, oder es wird sehr ärgerlich, weil Sie den Ton von der physischen Taste / dem Pad / der Taste hören, lange bevor der Ton aus den Lautsprechern kommt. Software wie ASIO und Jack wurde speziell für dieses Problem entwickelt, also keine Ausreden. Wenn Ihre Drum-App eine Verzögerung von 100 ms hat, werde ich Sie hassen.

Die Situation für VoIP und Hochleistungsspiele ist tatsächlich schlimmer, da Sie auf Ereignisse in Echtzeit reagieren müssen und in der Musik zumindest ein wenig vorausplanen müssen. Bei einer durchschnittlichen menschlichen Reaktionszeit von 200 ms ist eine weitere Verzögerung von 100 ms eine enorme Strafe. Der Gesprächsfluss von VoIP wird dadurch spürbar verändert. Beim Spielen ist die Reaktionszeit von 200 ms großzügig, insbesondere wenn die Spieler viel Übung haben.


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Probieren Sie für einen einigermaßen aktuellen wissenschaftlichen Artikel aus, wie viel schneller schnell genug ist. Benutzerwahrnehmung von Latenz und Latenzverbesserungen bei direkter und indirekter Berührung (PDF). Während das Hauptaugenmerk auf der JND (Just Noticeable Difference) der Verzögerung lag, gibt es einige gute Hintergrundinformationen zur Wahrnehmung der absoluten Verzögerung, und sie erkennen und berücksichtigen in ihrem zweiten Experiment auch 60-Hz-Monitore (16,7 ms Repaint-Zeiten).


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Mhz? Du meintest Hz.
JavaPhobic

@javaPhobic Ja, jetzt behoben. Danke für den Fang.
ModernDeveloperLLC

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Verwenden Sie das Dual-of-Test für die visuelle räumliche Auflösung (zwei parallele schwarze Balken mit gleicher Breite und gleichem Abstand zwischen ihnen. Reduzieren Sie die Winkelintensität, bis sie als eine Linie erscheinen, dh verkleinern oder einfach wegbewegen. Der Punkt, an dem es scheint in einer Zeile zu verschmelzen, zeigt den Schwellenwert).

Verwenden Sie die Funktion gen, um eine LED für ein Intervall zu blinken, dann aus, dann ein, dann aus - die gleiche Zeitverzögerung für jedes Intervall, aber wiederholen Sie das Muster, während Sie diese Verzögerung allmählich verringern, also wie oben, aber die Zeit anstelle des Raums . Stellen Sie sich ein Oszilloskopbild wie folgt vor:

_________/^d^\_d_/^d^\_________

Ich stelle fest, dass ich in Intervallen von 41 ms nur ein längeres Blinken wahrnehme, aber in 42 ms sehe ich es nur als extrem schnelles doppeltes Blinken. Somit beträgt der Schwellenwert ~ 42 ms. Wahrscheinlich variiert je nach Person, Alter, Zustand usw.

Dies liegt nahe bei 24 fps, weshalb das Kino wahrscheinlich mit dieser Präsentationsrate arbeitet.

Die Reaktionszeit, um etwas zu sehen und dann zu entscheiden, beispielsweise durch Klicken mit der Maus usw. zu reagieren, ist wieder viel, viel länger. Daher ist es nicht verwunderlich, dass Experimente, bei denen eine Reaktionsreaktion zur Messung erforderlich ist, eine längere Zeit ergeben, aber dass eine längere Verzögerung nicht das war, wonach Sie gefragt haben, und das obige Experiment ist einfach und aufschlussreich!

Beachten Sie aber auch, dass sich der visuelle Kortex bei sich reibungslos bewegenden Animationen härter arbeiten muss, was das visuelle Verständnis verzögert. Diese Verzögerung ist vor der Wahrnehmung "verborgen", so dass längere Verzögerungen (mehrere hundert ms) "verborgen" werden können, indem nur etwas bereitgestellt wird, das aufgrund seiner Bewegung schwer zu erkennen ist.

Der Effekt, der es verbirgt, heißt Chronostase . Grundsätzlich erfordert ein Blick auf einen „neuen“ Ort, dass der visuelle Kortex härter arbeitet, um die Szene zu „de-rendern“ / „zu erkennen“. Dies dauert bemerkenswert lange, währenddessen Ihr Bewusstsein im Wesentlichen "angehalten" wird.

Wenn Sie sich eine meist konstante Szene ansehen, müssen nur Änderungen verarbeitet werden, sodass kleinere / schnellere Änderungen möglich sind und Ihre Wahrnehmungserfahrung wieder aufgenommen wird und schnellere / kleinere Bewegungen erkennbar sind.

Die visuelle Erkennung von Veränderungen erfolgt grundsätzlich auf Ihrer Netzhaut. Ihre Augen haben auch eine natürliche "Bandpass" -Reaktion - starren Sie für eine ausreichende Zeit und in ausreichender Entfernung blinzelfrei auf irgendetwas, damit Sakkaden das Bild nicht stark verändern können, und Sie werden feststellen, dass Ihr visueller Feed zu "grau" ausgeblendet wird. Dies gibt uns unseren "Weißabgleich" und ähnelt in gewisser Weise der automatischen Verstärkungsregelung bei analogem Radio / Fernsehen.

Der Punkt ist, dass Ihre Augen selbst eine Zeitkonstante haben, um zu reagieren, aber dies hängt tatsächlich von der Stärke des Stimulus ab. (Helligkeit der LED für unseren Fall).

Zu hell und die Fähigkeit Ihrer Netzhautzellen, sich von der Helligkeit zu "entspannen", dh auf die "plötzliche Dunkelheit" zu reagieren, ist beeinträchtigt.

Der Effekt, mit dem Sie helle Dinge sehen, nachdem das Licht aufgehört hat, wird als "Persistenz des Sehens" bezeichnet, und alte Kathodenstrahl-Bildröhren hängen mehr oder weniger stark davon ab, damit sie überhaupt funktionieren.

Dies ist diejenige, die normalerweise 100 ms oder so beträgt, aber es ist kein "scharfes" Intervall - eher wie ein exponentieller Abrollvorgang - und ändert die Dauer in Abhängigkeit davon, wie hell der Stimulus im Verhältnis zu der Dunkeleinstellung ist (dh , empfindlich) das Auge ist in diesem Moment.

Bei langweiligeren, schnelleren Änderungen, insbesondere Änderungen außerhalb Ihrer Fovea, werden Sie leicht noch höhere Raten wahrnehmen. ZB flackernde Lichter. Diese äußeren Teile Ihrer Netzhaut (eigentlich der größte Teil des Bereichs) sind darauf ausgelegt, Bewegungen zu erkennen und Sie darauf aufmerksam zu machen. Es ist also sinnvoll, dass sie zwar keine räumliche Auflösung haben, aber eine höhere Zeitauflösung / kürzere Antwortrate haben.

Dies bedeutet aber auch, dass das Animieren von Dingen normalerweise noch feinere Zeitschritte erfordert, andernfalls ist eine „Sprungkraft“ wahrnehmbar, hauptsächlich aufgrund dieser schnelleren Reaktion.

Beachten Sie alle von iOS verwendeten skalierenden / verschiebbaren Vollbildanimationen - diese nutzen im Wesentlichen die Chronostase, um technisch unvermeidbare Ladeverzögerungen zu verbergen und die Wahrnehmung zu vermitteln, dass diese Produkte jederzeit sofort und reibungslos reagieren.

Zeigen Sie also innerhalb von 42 ms etwas anderes -> sofortige Antwort. Animieren Sie ansonsten nutzlose, schwer zu erkennende Bilder kontinuierlich mit hohen Bildraten und hören Sie dann plötzlich auf, wenn Sie fertig sind -> verbirgt die Verzögerung, solange genug visuell beschäftigt ist und die Verzögerung nicht zu lang ist. (wahrscheinlich 250ms drängt die Freundschaft).

Dies scheint auch mit den Wahrnehmungen anderer hinsichtlich der Eingangsverzögerung übereinzustimmen, zum Beispiel: http://danluu.com/input-lag/


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Ich bin ein kognitiver Neurowissenschaftler, der visuelle Wahrnehmung und Kognition studiert.

Das oben erwähnte Papier von Mary Potter befasst sich mit der Mindestzeit, die erforderlich ist, um einen visuellen Reiz zu kategorisieren. Verstehen Sie jedoch, dass dies unter Laborbedingungen ohne andere visuelle Reize geschieht, was in der realen Benutzererfahrung sicherlich nicht der Fall wäre.

Der typische Maßstab für eine Stimulus-Antwort / Eingabe-Stimulus-Interaktion, dh die durchschnittliche Zeitdauer für die minimale Reaktionsgeschwindigkeit oder die Erkennung der Eingabe-Antwort eines Individuums beträgt ~ 200 ms. Um sicherzugehen, dass kein Unterschied erkennbar ist, könnte dieser Schwellenwert auf etwa 100 ms gesenkt werden. Unterhalb dieser Schwelle dauert die Berechnung der zeitlichen Dynamik Ihrer kognitiven Prozesse länger als die des Ereignisses selbst, sodass kaum eine Möglichkeit besteht, es zu erkennen oder zu unterscheiden. Sie könnten tiefer gehen, um 50 ms zu sagen, aber es wäre wirklich nicht notwendig. 10 ms und du bist in das Gebiet des Overkills gegangen.


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"Unterhalb dieser Schwelle (100 ms) dauert die zeitliche Dynamik Ihrer kognitiven Prozesse länger, um das Ereignis zu berechnen, als das Ereignis selbst." Und doch können Musiker zeitlich genau mit einer Auflösung von etwa 10 ms spielen. Wie ist das möglich, wenn das, was Sie behaupten, wahr ist? (Auch - der Haas-Effekt hat starke Auswirkungen mit Verzögerungen um 5 ms ...) Die Antwort ist einfach - Ihr Kommentar enthält einen logischen Fehler. Nur weil Menschen Dinge 200 ms nachträglich wahrnehmen, bedeutet dies nicht logischerweise, dass Sie kleine Zeitunterschiede von weniger als 200 ms nicht wahrnehmen können ...
Tom Swirly

Es ist möglich, weil CogSci Guy "visuelle Wahrnehmung" und "visuellen Reiz" geschrieben hat, während Musiker und der Haas-Effekt sich mit Klang befassen. FWIW, Miller (1968) schreibt, "der Gehörsinn ist zeitabhängiger als der Sehsinn". Unterschiedliche Interaktions- und Wahrnehmungsmethoden haben unterschiedliche Schwellenwerte.
Andrew Dalke

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Für Webanwendungen wird 200 ms als nicht wahrnehmbare Verzögerung angesehen, während 500 ms akzeptabel sind.


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Wie sind Sie zu diesen Zahlen gekommen?
Morgan T.

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@ MorganTiley, zufällig. =)
Anatoly Techtonik
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