La inteligencia artificial en la educacin superior: un enfoque transformador
Artificial intelligence in higher education: a transformative approach
Inteligncia artificial no ensino superior: uma abordagem transformadora
Correspondencia: patricia.vera@unach.edu.ec
Ciencias de la Educacin
Artculo de Investigacin
* Recibido: 30 de septiembre de 2023 *Aceptado: 20 de octubre de 2023 * Publicado: de noviembre de 2023
- Docente Investigador de la Facultad de Ciencias Humanas y Tecnologas. Universidad Nacional de Chimborazo. (UNACH), Riobamba, Ecuador.
- Docente Investigador de la Facultad de Ciencias Humanas y Tecnologas. Universidad Nacional de Chimborazo. (UNACH), Riobamba, Ecuador.
- Docente Investigador de la Facultad de Ciencias Humanas y Tecnologas. Universidad Nacional de Chimborazo. (UNACH), Riobamba, Ecuador.
- Docente Investigador de la Facultad de Ciencias Humanas y Tecnologas. Universidad Nacional de Chimborazo. (UNACH), Riobamba, Ecuador.
Resumen
La inteligencia artificial se ha convertido en un campo de rpido crecimiento que ha revolucionado numerosos sectores, incluida la educacin superior. Esta tecnologa utiliza algoritmos avanzados y modelos de aprendizaje automtico para procesar datos y realizar tareas que requieren inteligencia humana. En el mbito educativo, la IA se ha convertido en una herramienta invaluable para mejorar la calidad de la enseanza y el aprendizaje. El objetivo de esta investigacin es examinar la incorporacin de la IA en la educacin superior. Adoptando un enfoque metodolgico que combina revisin bibliogrfica documental, exploracin descriptiva y un paradigma cualitativo para el anlisis de datos, esta investigacin est respaldada ampliamente en la lectura y revisin de literaturas previas sobre el tema. Las conclusiones del presente documento estn enmarcadas en la gestin en la Educacin Superior y la automatizacin automatizada de procesos en donde se advierte una capacitacin constante para el personal y los estudiantes.
Palabras Clave: Inteligencia artificial; Educacin superior; Automatizacin; Herramienta; Aprendizaje.
Abstract
A inteligncia artificial tornou-se um campo em rpido crescimento que revolucionou vrios setores, incluindo o ensino superior. Essa tecnologia utiliza algoritmos avanados e modelos de aprendizado de mquina para processar dados e executar tarefas que exigem inteligncia humana. No campo educacional, a IA tornou-se uma ferramenta inestimvel para melhorar a qualidade do ensino e da aprendizagem. O objetivo desta pesquisa examinar a incorporao da IA no ensino superior. Adotando uma abordagem metodolgica que combina reviso bibliogrfica documental, explorao descritiva e um paradigma qualitativo para anlise de dados, esta pesquisa amplamente apoiada na leitura e reviso de literatura anterior sobre o tema. As concluses deste documento enquadram-se na gesto no Ensino Superior e na automatizao de processos onde se nota a formao constante de funcionrios e alunos.
Keywords: Inteligncia artificial; Educao superior; Automao; Ferramenta; Aprendizado.
Resumo
A inteligncia artificial tornou-se um campo em rpido crescimento que revolucionou vrios setores, incluindo o ensino superior. Essa tecnologia utiliza algoritmos avanados e modelos de aprendizado de mquina para processar dados e executar tarefas que exigem inteligncia humana. No campo educacional, a IA tornou-se uma ferramenta inestimvel para melhorar a qualidade do ensino e da aprendizagem. O objetivo desta pesquisa examinar a incorporao da IA no ensino superior. Adotando uma abordagem metodolgica que combina reviso bibliogrfica documental, explorao descritiva e um paradigma qualitativo para anlise de dados, esta pesquisa amplamente apoiada na leitura e reviso de literatura anterior sobre o tema. As concluses deste documento enquadram-se na gesto no Ensino Superior e na automatizao de processos onde se nota a formao constante de funcionrios e alunos.
Palavras-chave: Inteligncia artificial; Educao superior; Automao; Ferramenta; Aprendizado.
Introduccin
La IA nace como un campo de investigacin en el que se buscan desarrollar programas de computadora capaces de simular tareas cognitivas humanas. En esta poca, Allen Newell y Herbert A. Simon crearon el "Logic Theorist," un programa que resolva problemas matemticos. John McCarthy acu el trmino "inteligencia artificial" y organiz la Conferencia de Dartmouth en 1956, que se considera un hito en la fundacin de la IA como disciplina.
Se desarrollan sistemas expertos, programas que imitan la toma de decisiones humanas en campos especficos, como la medicina y la ingeniera. Adems, se inician investigaciones en aprendizaje automtico y redes neuronales.
La IA se aplica en campos como la robtica y el procesamiento de lenguaje natural. IBM desarrolla Deep Blue, una computadora capaz de derrotar al campen mundial de ajedrez Garry Kasparov en 1997.
Se producen avances significativos en el aprendizaje profundo (deep learning) y el procesamiento de grandes cantidades de datos (big data), lo que impulsa la IA en aplicaciones de la vida cotidiana, como asistentes virtuales y sistemas de recomendacin. La IA se vuelve fundamental en la toma de decisiones en reas como la medicina, la industria automotriz y la educacin.
La inteligencia artificial (IA) se ha convertido en un campo de investigacin y aplicacin de vanguardia en la ltima dcada, transformando numerosos sectores de la sociedad, la economa y la educacin superior. La IA se define como "la capacidad de las mquinas para imitar el pensamiento humano, aprender de la experiencia y realizar tareas que normalmente requeriran inteligencia humana" (Russell & Norvig, 2020, p. 3). Este concepto se ha materializado en algoritmos, sistemas y aplicaciones que buscan simular procesos cognitivos y mejorar la toma de decisiones automatizada.
En el mbito de la educacin superior, la IA ofrece una serie de desafos y oportunidades significativas. Por un lado, la automatizacin de tareas administrativas y la personalizacin del aprendizaje son ejemplos de cmo la IA puede mejorar la eficiencia y la experiencia educativa (Siemens & Gasevic, 2017). Sin embargo, este avance tecnolgico no est exento de obstculos, como preocupaciones ticas y de privacidad, y la necesidad de una actualizacin constante de las habilidades para abrazar la tecnologa (Bostrom & Yudkowsky, 2014).
En el panorama acadmico y tecnolgico actual, es muy importante comprender cmo hoy en da las innovaciones digitales estn conectadas con el proceso educativo. Por tanto, el principal objetivo de este estudio es investigar la implementacin de la inteligencia artificial (IA) en la educacin superior. A travs de una revisin sistemtica, identificamos tendencias emergentes, oportunidades y desafos asociados para comprender el impacto y los cambios potenciales que la IA puede traer a los mtodos de enseanza, los sistemas de evaluacin y las operaciones organizativas de las universidades y centros de educacin superior. Este estudio en profundidad equipar mejor a la academia, el gobierno y las comunidades estudiantiles para adaptar, implementar y optimizar las herramientas proporcionadas por la IA.
Desarrollo
La inteligencia artificial (IA) a lo largo de muchos aos ha ido cambiando rpidamente el mundo en todas las reas de las ciencias y sobre todo en la educacin superior. A lo largo de los aos, diversas instituciones universitarias a lo largo de todo el mundo han sufrido cambios muy importantes. Su objetivo es mejorar los diversos procesos, mtodos de enseanza y aprendizaje aplicados, sistemas y gestin de recursos, con la clara intencin de formar cada vez ms profesionales capaces de afrontar los nuevos retos que la sociedad ha planteado. Una sociedad que cambia rpidamente mostrando varios desafos.
Tecnologas de la Informacin y Comunicacin (TIC)
En el contexto contemporneo, las Tecnologas de la Informacin y Comunicacin (TIC) han experimentado un crecimiento exponencial y, en paralelo, la inteligencia artificial (IA) ha emergido como un campo de estudio y aplicacin de gran relevancia. La interseccin de estas dos esferas tecnolgicas ha dado lugar a transformaciones significativas en diversas reas, y en particular, en el mbito de la educacin superior.
Segn Guralnick y Boettcher (2018), la IA tiene el potencial de mejorar la educacin superior de varias maneras, incluida la personalizacin del aprendizaje, la evaluacin automatizada y la reduccin de las brechas de habilidades. Sin embargo, tambin presenta importantes desafos que es necesario superar.
Bajo este contexto, para Garca y Roberto (2019, p. 51) las TICs han realizado aportes significativos desde diferentes frentes, pero sigue vigente la posibilidad de crear y proponer nuevas herramientas que sirvan de soporte para mejorar el ecosistema educativo.
La adopcin de las TIC y la IA ha sido impulsada por su capacidad para automatizar procesos, analizar grandes volmenes de datos, y ofrecer soluciones personalizadas, lo que ha impactado directamente en la eficiencia y la calidad de los procesos educativos (Zhang et al., 2019). A medida que las TIC evolucionan hacia la incorporacin de la IA, la educacin superior se encuentra en una encrucijada tecnolgica que plantea oportunidades y desafos sustanciales.
Este contexto tecnolgico presenta una serie de implicaciones y posibilidades que merecen un anlisis detenido. En este sentido, el presente documento aborda la convergencia de las TIC y la IA en la educacin superior, centrndose en las transformaciones que esta sinergia conlleva para el proceso de enseanza-aprendizaje y la gestin acadmica.
Una de las innovaciones recientes es el uso de la inteligencia artificial como herramienta para mejorar las operaciones universitarias, especialmente en las reas acadmica, administrativa y de investigacin. Sin embargo, esta tecnologa se ha desarrollado tan rpidamente que existen opiniones encontradas sobre los beneficios o riesgos que plantea para el futuro de la sociedad.
Incorporacin de la Inteligencia Artificial en la Educacin Superior
La IA ha transformado la educacin superior, ofreciendo diversas oportunidades y desafos:
Personalizacin del Aprendizaje: Los sistemas de IA pueden analizar el rendimiento y las preferencias de los estudiantes para adaptar el contenido y las estrategias de enseanza de manera individualizada (Siemens & Long, 2011).
Automatizacin Administrativa: La IA simplifica tareas administrativas, como la inscripcin de estudiantes y la gestin de calificaciones (Lemke & Coughlin, 2019), permitiendo que el personal educativo se concentre en la enseanza y la investigacin.
Anlisis de Datos Educativos: La IA facilita el anlisis de grandes conjuntos de datos educativos, lo que ayuda a las instituciones a identificar patrones de rendimiento y reas de mejora (Siemens & Gasevic, 2017).
Apoyo a la Investigacin: La IA se utiliza en la investigacin educativa para analizar datos a gran escala y desarrollar modelos predictivos (Van den Berg et al., 2021).
Sin embargo, tambin existen desafos, como la privacidad de los datos, la tica en el uso de la IA y la necesidad de capacitar al personal educativo en su implementacin (Holstein & McLaren, 2020)
La educacin superior se enfrenta a desafos constantes en la bsqueda de proporcionar experiencias de aprendizaje efectivas y relevantes para los estudiantes. En este contexto, la incorporacin de la inteligencia artificial (IA) emerge como una estrategia prometedora para mejorar la calidad y la eficiencia de la educacin superior (Smith, 2020).
- Personalizacin del Aprendizaje
La IA permite la creacin de entornos de aprendizaje personalizados, adaptados a las necesidades individuales de los estudiantes (Johnson & Brown, 2019). Los sistemas de recomendacin basados en IA pueden ofrecer recursos y actividades especficas, lo que optimiza el tiempo y los esfuerzos de los estudiantes.
2. Mejora de la Evaluacin y Retroalimentacin
Los sistemas de IA pueden analizar datos de evaluacin de forma rpida y precisa, proporcionando retroalimentacin inmediata a los estudiantes (Jones et al., 2021). Esto fomenta el aprendizaje continuo y la identificacin temprana de reas de mejora.
3. Automatizacin de Tareas Administrativas
La IA puede automatizar tareas administrativas como la gestin de horarios, la matrcula y el seguimiento de asistencia, liberando tiempo para que los educadores se centren en la enseanza (Garca et al., 2018).
4. Investigacin y Desarrollo
La IA tambin contribuye a la investigacin en educacin superior, facilitando el anlisis de grandes conjuntos de datos educativos y ayudando a identificar patrones y tendencias (Smith & Brown, 2020).
Desafos y Oportunidades
a. Personalizacin del Aprendizaje: La IA permite la adaptacin de contenidos y mtodos de enseanza de acuerdo con las necesidades y preferencias individuales de los estudiantes (Van den Berg et al., 2021). Esto mejora la eficacia de la educacin, pero tambin plantea cuestiones sobre la privacidad de los datos y la equidad en el acceso a la educacin personalizada.
b. Automatizacin de Tareas Administrativas: La IA puede agilizar la gestin de inscripciones, calificaciones y otras tareas administrativas, liberando tiempo para que los educadores se centren en la enseanza y la investigacin (Lemke & Coughlin, 2019). Sin embargo, esto tambin genera preocupaciones sobre la prdida de empleos y la dependencia tecnolgica.
c. Investigacin en IA Educativa: La IA se ha convertido en una herramienta fundamental para la investigacin en el campo de la educacin, permitiendo anlisis de datos a gran escala y la identificacin de patrones de aprendizaje (Siemens & Long, 2011). Esto ha llevado a avances en la pedagoga y la mejora continua de los mtodos de enseanza.
d. tica y Responsabilidad: La IA plantea desafos ticos en cuanto a la recopilacin y el uso de datos de estudiantes, la equidad en el acceso y el sesgo algortmico (Holstein & McLaren, 2020). Es fundamental abordar estos problemas para garantizar un uso tico de la IA en la educacin superior.
Segn diversos autores, se entiende como el estudio de los agentes que reciben percepciones del entorno y realizan acciones comparables o mejores que los humanos. Estos agentes incluyen robots, vehculos autnomos y parlantes. Russell y Norvig (2022).
Esto tambin se complementa con Domingos (2018) definindola como una tecnologa moderna de propsito general la cual promete dotar a las mquinas de la capacidad de aprender automticamente de la experiencia y realizar tareas que tradicionalmente requeriran una comprensin similar a la humana" (p.33).
Baker y Smith (2019), citado por Pedr, (2020, p. 62) reconocen la IA como computadoras que realizan tareas cognitivas generalmente asociadas con la mente humana, en particular el aprendizaje y la resolucin de problemas. Siguiendo esta premisa, se tiene entonces que la IA no se refiere a una sola tecnologa, sino que se utiliza como un trmino general que describe una amplia gama de tecnologas y mtodos, como el aprendizaje automtico, el procesamiento del lenguaje natural, la minera de datos, las redes neuronales o una variedad de algoritmos capaces de pensar y realzar acciones propias de seres humanos.
Debido al rpido crecimiento de esta tecnologa, la UNESCO anunci el Consenso de Beijing sobre Inteligencia Artificial y Educacin a partir de 2019. Este se considera el primer documento histrico que brinda consejos y recomendaciones sobre cmo aprovechar al mximo las tecnologas de IA en relacin con la Agenda de Educacin 2030.
Uno de los muchos objetivos de esta iniciativa es garantizar un futuro digital seguro e inclusivo para todos, donde la IA en la educacin superior se convierta en un bien pblico y se alinee con los valores fundamentales de inclusin y equidad de la UNESCO en consonancia con nuestros valores. UNESCO (2019).
Finalmente, esta investigacin considera las oportunidades y desafos que la IA trae a las instituciones de educacin superior y cmo estas pueden prepararse para un futuro cada vez ms automatizado, con especial atencin a los pases de Subdesarrollados de Amrica Latina.
Materiales y mtodos
La presente investigacin se alinea a un enfoque cualitativo pues recopila, analiza informacin , recoge percepciones, experiencias de los entes objeto de estudio. En los mtodos se ubican el de revisin de literatura, con material bibliogrfico, dando a la investigacin un alcance de tipo exploratorio, de carcter descriptivo porque se contrast la informacin a partir de lo que otros investigadores han escrito previamente sobre la temtica, Arnau y Sala (2020).
Como estrategia de exploracin, lo que se buscaba primero es identificar los conceptos principales relacionados con la inteligencia artificial y educacin superior, el impacto de la IA en la educacin superior, como impacto, potencial, beneficios, desafos, oportunidades y amenazas.
Entre las principales fuentes de informacin consultadas para esta investigacin se busc en las bases de datos de las siguientes revistas que a nuestro criterio como investigadores son donde se publican investigaciones con un nivel cientfico validado y que se contextualizan a la realizades paralelas al presente trabajo, como: Scielo, Dialnet, Redib, Redalyc y Researchgate, sin dejar de lado al buscador Google acadmico que tambin muestra investigaciones importantes.
Para continuar buscando sobre la inteligencia artificial y su incidencia en la educacin superior, se tomaron en cuenta aquellas publicaciones que obedecan a criterios como vigencia, vinculacin entre las variables, pertinencia y alcance de las investigaciones, lo cual facilit el proceso de deteccin, seleccin y tratado de la informacin, en este contexto estamos hablando de aproximadamente 150 publicaciones que hablan de la Inteligencia Artificial en la educacin Superior en la educacin superior.
Discusin
Con toda una investigacin previa anterior a travs de la bsqueda sistemtica de la informacin, pudimos reconocer la posibilidad de distribuir las implicaciones de la IA en la Educacin Superior en varios ejes como:
Implicaciones en la enseanza y aprendizaje en la Educacin Superior
En dcadas pasadas se crean imposibles, la posibilidad de tener una gran variedad de herramientas tecnologas impulsadas por inteligencia artificial, actualmente se estn mejorando por la experiencia de aprendizaje para muchos estudiantes. Por ejemplo, gracias a la IA en la educacin, las organizaciones pueden predecir el rendimiento de los estudiantes a travs del anlisis de sus preferencias y crear planes de clases o evaluaciones personalizados que se adapten a sus puntos fuertes y dbiles. Ortiz, (s.f) Por otro lado, la asistencia a los estudiantes tambin se puede mejorar las 24 horas del da, 7 das de la semana a travs de una variedad de herramientas basadas en IA. Los ChatBot (2018 p.531) son uno de ellos. En el mbito educativo los chatbots ayudarn a otras formas de aprendizaje electrnico porque pueden proporcionar contenido educativo y asistencia personal. En un estudio de Ogosi (2021), se encontr que este tipo de tecnologa tiene un mayor impacto en el sector de la salud, mientras que el sector de la educacin es el segundo ms afectado.
De igual manera, se inform que Amazon Lex, Watson Assistant, DialogFlow y Decision Tree son las plataformas ms utilizadas para crear chatbots. Se resalta que los pases que ms emplean esta tecnologa en el proceso de aprendizaje son los de Asia y Europa. Sin embargo, un tema comn en las investigaciones sobre estos chatbots es el peligro que representan para la educacin universitaria, segn Miranda (2023) la tendencia de los estudiantes a utilizar la inteligencia artificial para crear materiales acadmicos.
Basta con usar pginas como ChatGPT o Copy.ai para dar al chatbot instrucciones precisas sobre el tipo de texto que necesitan redactar y usar "copiar y pegar" para ahorrar muchas horas de bsqueda, investigacin y lectura en la web, entregando trabajos que no parecen plagiados.
En ese sentido hoy en da ms que nunca se necesita que los docentes en la educacin Superior se vayan adaptando a estas herramientas tecnolgicas para que conozcan su alcances y limitaciones, para de esta menara lograr malas prcticas educativas por parte de la comunidad universitaria. Sino que a lo contrario las estrategias de enseanza aprendizaje se mantengan efectivas y permitan explotar todo su potencial creador de sus estudiantes.
Finalmente, en este contexto Andreoli et al. (2022) resume varias acciones temticas comunes para la capacitacin docente. Esto es: La alfabetizacin de datos incluye la comprensin de cmo la IA recolecta, almacena, manipula y analiza datos; tambin est la tica y la equidad, que incluye todo lo relacionado con el consentimiento para el uso de datos, la privacidad y la inclusin; y, por ltimo, las tecnologas de IA, que incluyen todas las herramientas y aplicaciones tiles para el apoyo acadmico. Por ltimo, pero no menos importante, el pensamiento computacional, que est relacionado con el conocimiento para la resolucin de problemas, el diseo de sistemas y las aplicaciones educativas basadas en IA.
Implicaciones en la gestin universitaria:
Aqu se consolidan todas aquellas implicaciones de la Inteligencia Artificial enfocadas en la gestin acadmica y administrativa de la educacin superior a un nivel institucional, con la intencin de automatizar procesos para el tratamiento de grandes volmenes de datos y brindar informacin especfica.
Es importante destacar que, de acuerdo con Andreoli et al. (2022), esta dimensin es la que est presentando el mayor impacto en el desarrollo de aplicaciones con IA en la actualidad, utilizado en varias reas, incluida la planificacin, la comunicacin e informacin, el seguimiento de los estudiantes, la evaluacin, la acreditacin y la certificacin.
Algunas de las iniciativas ms comunes encontradas dentro de las posibilidades de la IA en la gestin universitaria se centraron en la programacin de horarios, reconociendo la alta complejidad de esta tarea, especialmente en campus con miles de estudiantes, diversidad de carreras, espacios fsicos y laboratorios, considerando adems las prelaciones y coincidencias en los diferentes horarios que podran obstaculizar la prosecucin parcial.
Segn varios autores que se han revisado, ya se han llevado a cabo varios estudios sobre sistemas basados en inteligencia artificial. Por ejemplo, Vias et al. (2018) para la Unidad de Estudios Superiores Villa Victoria en Mxico; Gonzlez y Suarez (2018) para la Universidad Autnoma de Occidente en Colombia; Pelayo y Perozo (2010) para la Universidad del Zulia en Venezuela; Pineda (2011) para la Universidad Politcnica Salesiana en Ecuador, etc. Sin embargo, "El potencial de la IA es tan amplio que se espera que sea una herramienta medular para afrontar desafos actuales y futuros", segn Gmez et al. (2020, p. 13). Se estima que la IA podra aumentar la riqueza de las economas emergentes de Amrica hasta en un 14 %.
Estos hallazgos complementan an ms lo mencionado en Gmez et al. (2020), ya que se descubri que ms del 75% de las principales universidades analizadas estn promoviendo la investigacin y el desarrollo de sistemas autnomos basados en IA. Adems, el 96% de ellas ofrecen carreras relacionadas con la IA, de las cuales el 50% poseen un laboratorio o centro de investigacin especializado en este tema. Resultara atractivo organizar reuniones de conocimiento para conocer casos de xito y coordinar esfuerzos para el desarrollo de iniciativas en el marco de las posibilidades que ofrece la IA en el mbito universitario.
Resultara fascinante organizar reuniones de conocimiento para conocer casos de xito y coordinar esfuerzos para desarrollar iniciativas en el marco de las posibilidades que ofrece la IA en el contexto universitario.
Conclusiones
Segn el estudio realizado, los diversos comentarios consultados sobre las consecuencias de la IA en la educacin superior se hablaron de las implicaciones en la enseanza y gestin universitaria. En cada uno de estos mbitos, varios organismos gubernamentales, asociaciones, instituciones y entidades pblicas o privadas ya han comenzado a aplicar la IA.
La incorporacin de la inteligencia artificial en la educacin superior ofrece un potencial transformador para mejorar la calidad y la eficiencia de la enseanza y el aprendizaje. Sin embargo, es fundamental que esta integracin se realice de manera tica y considerando la privacidad de los datos (Miller & Johnson, 2022).
Bajo esta perspectiva, tambin se reconoce la necesidad de que los docentes y los estudiantes se preparen continuamente no solo para usar esta tecnologa sino tambin para desarrollar alternativas ptimas que garanticen la calidad educativa y la preservacin del patrimonio humano.
Dentro del mbito de la gestin universitaria, los estudios se enfocan en la creacin de proyectos basados en IA que mejoren la experiencia del usuario y automaticen procesos, planifiquen, comuniquen e informen, sigan a los estudiantes, evalen, certifiquen y acrediten.
Para conocer casos de xito en el marco de las posibilidades que ofrece la IA en el contexto universitario, es recomendable articular esfuerzos institucionales y promover encuentros de saberes.
Aunque la IA an tiene mucho por hacer y muchos desafos y problemas que deben investigarse, es innegable que tiene la capacidad de cambiar la forma en que se realizan muchos procesos actualmente.
Es crucial que los investigadores y desarrolladores continen explorando los posibles usos de la Inteligencia Artificial en la educacin y divulguen los desafos, beneficios y desventajas a los que se enfrenta la sociedad a medida que este tipo de tecnologa siga mejorando y aplicndose en el sistema educativo actual.
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2023 por los autores. Este artculo es de acceso abierto y distribuido segn los trminos y condiciones de la licencia Creative Commons Atribucin-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional (CC BY-NC-SA 4.0)
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