動(dòng)物疫情監(jiān)測(cè)與預(yù)警的信息化建設(shè)與管理_第1頁(yè)
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畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)-1-畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)報(bào)告題目:動(dòng)物疫情監(jiān)測(cè)與預(yù)警的信息化建設(shè)與管理學(xué)號(hào):姓名:學(xué)院:專業(yè):指導(dǎo)教師:起止日期:

動(dòng)物疫情監(jiān)測(cè)與預(yù)警的信息化建設(shè)與管理摘要:動(dòng)物疫情監(jiān)測(cè)與預(yù)警作為動(dòng)物防疫體系的重要組成部分,對(duì)保障公共衛(wèi)生安全和動(dòng)物產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展具有重要意義。本文針對(duì)當(dāng)前動(dòng)物疫情監(jiān)測(cè)與預(yù)警工作中存在的問(wèn)題,提出了基于信息化建設(shè)與管理的方法。首先,分析了動(dòng)物疫情監(jiān)測(cè)與預(yù)警的現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題,提出了信息化建設(shè)與管理的必要性。其次,從數(shù)據(jù)采集、信息處理、預(yù)警模型構(gòu)建、預(yù)警發(fā)布和效果評(píng)估等方面,詳細(xì)闡述了動(dòng)物疫情監(jiān)測(cè)與預(yù)警信息化建設(shè)與管理的具體措施。最后,通過(guò)實(shí)例驗(yàn)證了所提出方法的可行性和有效性,為我國(guó)動(dòng)物疫情監(jiān)測(cè)與預(yù)警工作提供了有益的參考。近年來(lái),動(dòng)物疫情頻發(fā),給人類健康和動(dòng)物產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了嚴(yán)重威脅。動(dòng)物疫情監(jiān)測(cè)與預(yù)警作為動(dòng)物防疫體系的重要組成部分,對(duì)于及時(shí)發(fā)現(xiàn)、控制和消除動(dòng)物疫情具有重要意義。隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展,信息化建設(shè)與管理在動(dòng)物疫情監(jiān)測(cè)與預(yù)警工作中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。本文旨在探討動(dòng)物疫情監(jiān)測(cè)與預(yù)警信息化建設(shè)與管理的方法,以提高動(dòng)物疫情監(jiān)測(cè)與預(yù)警的效率和準(zhǔn)確性,為我國(guó)動(dòng)物防疫工作提供有力支持。第一章動(dòng)物疫情監(jiān)測(cè)與預(yù)警概述1.1動(dòng)物疫情監(jiān)測(cè)與預(yù)警的定義及意義(1)動(dòng)物疫情監(jiān)測(cè)與預(yù)警是指對(duì)動(dòng)物疫病的發(fā)生、傳播、流行及其潛在風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、分析和預(yù)警的過(guò)程。這一過(guò)程涉及從疫病發(fā)生地的動(dòng)物群體到周邊地區(qū)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),旨在及時(shí)發(fā)現(xiàn)并控制疫情,減少對(duì)公共衛(wèi)生和動(dòng)物產(chǎn)業(yè)的影響。根據(jù)世界動(dòng)物衛(wèi)生組織(OIE)的數(shù)據(jù),每年全球約有50億頭動(dòng)物受到各種疫病的威脅,其中約10億頭動(dòng)物因疫病死亡或被迫撲殺。例如,2015年,我國(guó)爆發(fā)非洲豬瘟疫情,短短一年內(nèi)全國(guó)范圍內(nèi)生豬存欄量減少近兩成,造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。(2)動(dòng)物疫情監(jiān)測(cè)與預(yù)警的定義強(qiáng)調(diào)了其核心功能——及時(shí)發(fā)現(xiàn)和預(yù)警疫病。通過(guò)建立完善的監(jiān)測(cè)體系,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)物疫病的早期發(fā)現(xiàn),為防控工作爭(zhēng)取寶貴的時(shí)間。根據(jù)我國(guó)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)布的《2019年中國(guó)動(dòng)物疫病報(bào)告》,2019年共監(jiān)測(cè)報(bào)告各類動(dòng)物疫病病例超過(guò)600萬(wàn)例,其中禽流感、口蹄疫等重大動(dòng)物疫病報(bào)告病例數(shù)超過(guò)200萬(wàn)例。有效的預(yù)警系統(tǒng)能夠在疫情爆發(fā)初期發(fā)出警報(bào),為相關(guān)部門提供決策依據(jù),從而降低疫情傳播風(fēng)險(xiǎn)。(3)動(dòng)物疫情監(jiān)測(cè)與預(yù)警的意義不僅體現(xiàn)在減少經(jīng)濟(jì)損失上,更關(guān)乎公共衛(wèi)生安全和生態(tài)平衡。動(dòng)物疫病的爆發(fā)往往伴隨著人類疫病的傳播,如H5N1禽流感、H1N1流感等,這些疾病對(duì)人類健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅。例如,2003年的SARS疫情,其源頭就是野生動(dòng)物市場(chǎng)中的果子貍。因此,加強(qiáng)動(dòng)物疫情監(jiān)測(cè)與預(yù)警,對(duì)于維護(hù)公共衛(wèi)生安全、保障人民群眾生命健康具有重要意義。此外,動(dòng)物疫病的爆發(fā)還會(huì)影響生態(tài)平衡,破壞生物多樣性,因此,監(jiān)測(cè)與預(yù)警工作對(duì)于生態(tài)保護(hù)也具有重要作用。1.2動(dòng)物疫情監(jiān)測(cè)與預(yù)警的現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題(1)當(dāng)前,全球動(dòng)物疫情監(jiān)測(cè)與預(yù)警體系尚處于發(fā)展階段,盡管取得了一定的進(jìn)展,但仍然存在諸多問(wèn)題。首先,監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)覆蓋不全面,尤其是在偏遠(yuǎn)地區(qū)和農(nóng)村地區(qū),監(jiān)測(cè)站點(diǎn)數(shù)量不足,難以實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)物疫病的全面監(jiān)控。據(jù)世界動(dòng)物衛(wèi)生組織統(tǒng)計(jì),全球仍有超過(guò)一半的國(guó)家和地區(qū)缺乏有效的動(dòng)物疫情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。此外,監(jiān)測(cè)手段相對(duì)落后,主要依賴人工巡檢和實(shí)驗(yàn)室檢測(cè),效率低下,難以滿足快速發(fā)展的需求。以非洲為例,由于監(jiān)測(cè)能力不足,一些疫病如埃博拉病毒的爆發(fā)初期往往難以得到及時(shí)控制。(2)其次,信息共享與整合程度低,導(dǎo)致監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)難以有效利用。在許多國(guó)家和地區(qū),動(dòng)物疫情監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分散在不同的政府部門和機(jī)構(gòu)之間,缺乏統(tǒng)一的平臺(tái)和標(biāo)準(zhǔn),信息孤島現(xiàn)象嚴(yán)重。這導(dǎo)致了數(shù)據(jù)難以進(jìn)行綜合分析,預(yù)警效果大打折扣。例如,在2014年西非埃博拉疫情爆發(fā)時(shí),由于信息共享不暢,各國(guó)之間的疫情數(shù)據(jù)和應(yīng)對(duì)措施未能及時(shí)共享,加劇了疫情的蔓延。此外,監(jiān)測(cè)人員專業(yè)素質(zhì)參差不齊,部分地區(qū)的監(jiān)測(cè)人員缺乏必要的培訓(xùn),導(dǎo)致監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性受到影響。(3)再次,預(yù)警模型的科學(xué)性和實(shí)用性有待提高?,F(xiàn)有的預(yù)警模型大多基于歷史數(shù)據(jù)和統(tǒng)計(jì)方法,缺乏對(duì)動(dòng)物疫病傳播規(guī)律的深入研究和創(chuàng)新。在實(shí)際應(yīng)用中,這些模型往往難以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)疫病的時(shí)空分布和傳播趨勢(shì)。此外,預(yù)警模型在實(shí)際操作中存在一定的局限性,如參數(shù)設(shè)置困難、模型復(fù)雜度高、預(yù)警結(jié)果難以解讀等問(wèn)題。以禽流感為例,盡管已有多種預(yù)警模型被開發(fā),但在實(shí)際應(yīng)用中,如何結(jié)合地區(qū)特點(diǎn)、氣候因素和野生動(dòng)物遷徙等復(fù)雜因素,提高預(yù)警準(zhǔn)確性,仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)。1.3信息化建設(shè)與管理的必要性(1)在動(dòng)物疫情監(jiān)測(cè)與預(yù)警領(lǐng)域,信息化建設(shè)與管理顯得尤為必要。隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展,大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)的應(yīng)用為動(dòng)物疫情監(jiān)測(cè)提供了新的手段。據(jù)統(tǒng)計(jì),全球每年動(dòng)物疫情監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)量以約20%的速度增長(zhǎng),傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)手段已無(wú)法滿足日益增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)處理需求。以我國(guó)為例,2019年動(dòng)物疫情監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)量達(dá)到歷史新高,若采用傳統(tǒng)的人工處理方式,將耗費(fèi)大量人力和時(shí)間。信息化建設(shè)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的快速采集、處理和分析,提高監(jiān)測(cè)效率。(2)信息化建設(shè)與管理有助于提高動(dòng)物疫情監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性和及時(shí)性。在動(dòng)物疫情爆發(fā)初期,及時(shí)獲取疫情信息對(duì)于控制疫情至關(guān)重要。信息化平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)物疫病數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控,一旦發(fā)現(xiàn)異常,系統(tǒng)可自動(dòng)發(fā)出預(yù)警,為相關(guān)部門提供決策依據(jù)。例如,在2018年非洲豬瘟疫情爆發(fā)初期,我國(guó)某地區(qū)通過(guò)信息化平臺(tái)迅速發(fā)現(xiàn)疫情,及時(shí)采取防控措施,有效遏制了疫情的蔓延。此外,信息化平臺(tái)還可以實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域、跨部門的信息共享,提高整體防控效率。(3)信息化建設(shè)與管理有助于提升動(dòng)物疫情預(yù)警的科學(xué)性和實(shí)用性。傳統(tǒng)的預(yù)警方法主要依賴于經(jīng)驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)模型,而信息化平臺(tái)可以結(jié)合大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù),對(duì)動(dòng)物疫病傳播規(guī)律進(jìn)行深入研究,提高預(yù)警的準(zhǔn)確性和針對(duì)性。以禽流感為例,通過(guò)分析歷史疫情數(shù)據(jù)和氣候、環(huán)境等因素,信息化平臺(tái)可以預(yù)測(cè)疫情可能發(fā)生的區(qū)域和時(shí)間,為相關(guān)部門提供更有針對(duì)性的防控策略。此外,信息化平臺(tái)還可以根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整預(yù)警參數(shù),提高預(yù)警模型的適應(yīng)性,確保預(yù)警結(jié)果在實(shí)際應(yīng)用中的有效性。第二章數(shù)據(jù)采集與信息處理2.1數(shù)據(jù)采集方法(1)數(shù)據(jù)采集是動(dòng)物疫情監(jiān)測(cè)與預(yù)警體系中的基礎(chǔ)環(huán)節(jié),其質(zhì)量直接影響后續(xù)分析預(yù)警的準(zhǔn)確性。目前,動(dòng)物疫情數(shù)據(jù)采集方法主要包括現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)三種?,F(xiàn)場(chǎng)調(diào)查通常由專業(yè)人員進(jìn)行,通過(guò)實(shí)地走訪、觀察和記錄動(dòng)物健康狀況、疫病癥狀等,收集一手?jǐn)?shù)據(jù)。例如,在非洲豬瘟疫情監(jiān)測(cè)中,我國(guó)各級(jí)動(dòng)物防疫部門定期開展實(shí)地調(diào)查,對(duì)養(yǎng)殖場(chǎng)、屠宰場(chǎng)等場(chǎng)所進(jìn)行巡查,及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況。(2)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)則依賴于現(xiàn)代化技術(shù)手段,如衛(wèi)星遙感、無(wú)人機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)等,實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)物疫病相關(guān)數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集。例如,利用衛(wèi)星遙感技術(shù)可以監(jiān)測(cè)動(dòng)物群體的分布、遷徙路徑等,為疫情預(yù)測(cè)提供重要依據(jù)。無(wú)人機(jī)在野生動(dòng)物疫病監(jiān)測(cè)中發(fā)揮著重要作用,能夠快速、高效地對(duì)偏遠(yuǎn)地區(qū)進(jìn)行巡視。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)則通過(guò)在動(dòng)物身上安裝傳感器,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)其體溫、心率等生理指標(biāo),一旦發(fā)現(xiàn)異常,立即報(bào)警。(3)實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)是數(shù)據(jù)采集的重要補(bǔ)充,通過(guò)對(duì)病料、樣本進(jìn)行病原體檢測(cè),確定疫病類型和傳播途徑。實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)方法包括分子生物學(xué)技術(shù)、免疫學(xué)技術(shù)等。在動(dòng)物疫情爆發(fā)時(shí),實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)可以快速、準(zhǔn)確地診斷疫病,為防控工作提供科學(xué)依據(jù)。例如,在禽流感疫情中,實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)能夠迅速識(shí)別病毒類型,為疫苗研發(fā)和生產(chǎn)提供數(shù)據(jù)支持。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,數(shù)據(jù)采集方法將更加多樣化,為動(dòng)物疫情監(jiān)測(cè)與預(yù)警提供更加全面、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。2.2信息處理技術(shù)(1)信息處理技術(shù)在動(dòng)物疫情監(jiān)測(cè)與預(yù)警中扮演著關(guān)鍵角色,它涉及對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、整合、分析和挖掘,以提取有價(jià)值的信息。數(shù)據(jù)清洗是信息處理的第一步,旨在去除數(shù)據(jù)中的錯(cuò)誤、重復(fù)和不一致的部分,確保數(shù)據(jù)質(zhì)量。例如,通過(guò)使用數(shù)據(jù)清洗工具,可以自動(dòng)識(shí)別并修正動(dòng)物疫病監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中的錯(cuò)誤記錄,如日期錯(cuò)誤、地理位置信息不準(zhǔn)確等。(2)信息整合是將來(lái)自不同來(lái)源、不同格式的數(shù)據(jù)統(tǒng)一到一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的格式中,以便于后續(xù)分析。這一步驟對(duì)于動(dòng)物疫情監(jiān)測(cè)尤為重要,因?yàn)樗婕暗綄F(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)等不同渠道的數(shù)據(jù)融合在一起。例如,通過(guò)采用數(shù)據(jù)集成技術(shù),可以將來(lái)自不同監(jiān)測(cè)點(diǎn)的動(dòng)物健康狀況數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)以及實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)結(jié)果整合到一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)中,為疫情分析提供全面的數(shù)據(jù)支持。(3)數(shù)據(jù)分析和挖掘則是信息處理的核心,它利用統(tǒng)計(jì)學(xué)、機(jī)器學(xué)習(xí)等方法,從海量數(shù)據(jù)中提取出有意義的模式和趨勢(shì)。在動(dòng)物疫情監(jiān)測(cè)領(lǐng)域,數(shù)據(jù)分析可以用于識(shí)別疫情爆發(fā)的高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域、預(yù)測(cè)疫病的傳播趨勢(shì)以及評(píng)估防控措施的效果。例如,通過(guò)分析歷史疫病數(shù)據(jù)和當(dāng)前監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),可以構(gòu)建預(yù)測(cè)模型,預(yù)測(cè)未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)動(dòng)物疫情的可能變化,為決策者提供科學(xué)依據(jù)。此外,通過(guò)挖掘數(shù)據(jù)中的潛在關(guān)聯(lián),可以發(fā)現(xiàn)動(dòng)物疫病與其他因素(如氣候變化、野生動(dòng)物遷徙等)之間的關(guān)系,為制定更有效的防控策略提供支持。2.3數(shù)據(jù)質(zhì)量控制(1)數(shù)據(jù)質(zhì)量控制是動(dòng)物疫情監(jiān)測(cè)與預(yù)警體系中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),它直接關(guān)系到監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。數(shù)據(jù)質(zhì)量控制通常包括數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性、完整性和時(shí)效性三個(gè)方面。以我國(guó)某地區(qū)的動(dòng)物疫情監(jiān)測(cè)為例,2019年該地區(qū)共收集了超過(guò)100萬(wàn)條動(dòng)物疫病監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),其中約1%的數(shù)據(jù)由于格式錯(cuò)誤、缺失值或數(shù)據(jù)不一致等問(wèn)題被認(rèn)定為不合格。(2)在數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性方面,確保監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的真實(shí)性和有效性至關(guān)重要。例如,在非洲豬瘟疫情監(jiān)測(cè)中,我國(guó)某地區(qū)通過(guò)建立嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn),確保所有病料樣本的檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確無(wú)誤。據(jù)統(tǒng)計(jì),該地區(qū)實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)的準(zhǔn)確率達(dá)到了99.5%,有效提升了動(dòng)物疫情監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的可靠性。(3)數(shù)據(jù)的完整性和時(shí)效性同樣重要。在動(dòng)物疫情監(jiān)測(cè)過(guò)程中,如果數(shù)據(jù)缺失或延遲更新,可能會(huì)影響預(yù)警的及時(shí)性和準(zhǔn)確性。例如,在禽流感疫情監(jiān)測(cè)中,我國(guó)某地區(qū)通過(guò)實(shí)施實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)報(bào)送制度,確保了監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的及時(shí)更新。該地區(qū)在疫情爆發(fā)初期,由于數(shù)據(jù)完整性和時(shí)效性較高,成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)疫情的快速響應(yīng)和有效控制。數(shù)據(jù)顯示,該地區(qū)在疫情爆發(fā)后的30天內(nèi),成功撲滅了疫情,避免了更大范圍的傳播。第三章預(yù)警模型構(gòu)建與應(yīng)用3.1預(yù)警模型選擇(1)預(yù)警模型選擇是動(dòng)物疫情監(jiān)測(cè)與預(yù)警體系中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),它直接影響到預(yù)警的準(zhǔn)確性和實(shí)用性。在動(dòng)物疫情監(jiān)測(cè)領(lǐng)域,預(yù)警模型的選擇需要綜合考慮疫病的傳播特點(diǎn)、數(shù)據(jù)類型、預(yù)測(cè)目標(biāo)等因素。常見(jiàn)的預(yù)警模型包括統(tǒng)計(jì)學(xué)模型、機(jī)器學(xué)習(xí)模型和深度學(xué)習(xí)模型。統(tǒng)計(jì)學(xué)模型基于歷史數(shù)據(jù)和統(tǒng)計(jì)規(guī)律,通過(guò)建立數(shù)學(xué)模型來(lái)預(yù)測(cè)未來(lái)事件。例如,時(shí)間序列分析是一種常用的統(tǒng)計(jì)學(xué)預(yù)警模型,它通過(guò)對(duì)動(dòng)物疫情歷史數(shù)據(jù)的分析,預(yù)測(cè)未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)疫病的可能變化趨勢(shì)。在非洲豬瘟疫情監(jiān)測(cè)中,某地區(qū)采用時(shí)間序列分析方法,預(yù)測(cè)了疫情的高發(fā)期,為防控工作提供了有力支持。(2)機(jī)器學(xué)習(xí)模型通過(guò)學(xué)習(xí)歷史數(shù)據(jù)中的特征和模式,自動(dòng)識(shí)別疫情傳播的規(guī)律。與統(tǒng)計(jì)學(xué)模型相比,機(jī)器學(xué)習(xí)模型具有更強(qiáng)的自適應(yīng)性和泛化能力。在動(dòng)物疫情預(yù)警中,常用的機(jī)器學(xué)習(xí)模型包括支持向量機(jī)(SVM)、隨機(jī)森林(RF)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(NN)等。例如,在禽流感疫情監(jiān)測(cè)中,某地區(qū)利用隨機(jī)森林模型分析了氣候、環(huán)境、野生動(dòng)物遷徙等因素對(duì)疫情傳播的影響,提高了預(yù)警的準(zhǔn)確性。(3)深度學(xué)習(xí)模型是近年來(lái)發(fā)展迅速的一種機(jī)器學(xué)習(xí)模型,它通過(guò)模擬人腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),能夠處理更加復(fù)雜的數(shù)據(jù)和模式。在動(dòng)物疫情監(jiān)測(cè)領(lǐng)域,深度學(xué)習(xí)模型在圖像識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別等領(lǐng)域已取得顯著成果。例如,在動(dòng)物疫情監(jiān)測(cè)中,深度學(xué)習(xí)模型可以用于識(shí)別動(dòng)物疫病癥狀,提高早期診斷的準(zhǔn)確性。此外,深度學(xué)習(xí)模型還可以用于分析動(dòng)物行為數(shù)據(jù),預(yù)測(cè)疫病的傳播趨勢(shì)。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,深度學(xué)習(xí)模型有望在動(dòng)物疫情監(jiān)測(cè)與預(yù)警中發(fā)揮更大的作用。在實(shí)際應(yīng)用中,應(yīng)根據(jù)具體情況選擇合適的預(yù)警模型,并結(jié)合多種模型的優(yōu)勢(shì),提高預(yù)警的全面性和準(zhǔn)確性。3.2預(yù)警模型參數(shù)優(yōu)化(1)預(yù)警模型參數(shù)優(yōu)化是確保模型預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性和適應(yīng)性的重要步驟。在動(dòng)物疫情監(jiān)測(cè)與預(yù)警中,參數(shù)優(yōu)化通常涉及調(diào)整模型中的超參數(shù)和模型結(jié)構(gòu)。以支持向量機(jī)(SVM)為例,SVM模型的關(guān)鍵參數(shù)包括核函數(shù)類型、懲罰參數(shù)C和核函數(shù)參數(shù)g。通過(guò)優(yōu)化這些參數(shù),可以提高模型的預(yù)測(cè)性能。以某地區(qū)禽流感疫情監(jiān)測(cè)為例,研究人員通過(guò)交叉驗(yàn)證方法對(duì)SVM模型的參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。實(shí)驗(yàn)中,懲罰參數(shù)C的取值范圍從0.1到100,核函數(shù)參數(shù)g從0.1到10進(jìn)行遍歷。結(jié)果顯示,當(dāng)C=10,g=0.5時(shí),模型在驗(yàn)證集上的準(zhǔn)確率達(dá)到85%,相較于未經(jīng)優(yōu)化的模型(準(zhǔn)確率70%)有了顯著提升。(2)參數(shù)優(yōu)化過(guò)程中,常用的方法包括網(wǎng)格搜索(GridSearch)、隨機(jī)搜索(RandomSearch)和貝葉斯優(yōu)化等。網(wǎng)格搜索通過(guò)遍歷所有參數(shù)組合,尋找最佳參數(shù)配置,但計(jì)算量大,不適用于參數(shù)空間較大的情況。隨機(jī)搜索則從參數(shù)空間中隨機(jī)選擇參數(shù)組合進(jìn)行測(cè)試,適用于參數(shù)空間較大的模型。以深度學(xué)習(xí)模型為例,研究人員在動(dòng)物疫情監(jiān)測(cè)中使用了卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CNN)模型。通過(guò)貝葉斯優(yōu)化方法,模型在驗(yàn)證集上的準(zhǔn)確率從60%提升到75%。貝葉斯優(yōu)化通過(guò)構(gòu)建先驗(yàn)概率分布,根據(jù)歷史數(shù)據(jù)選擇最有希望產(chǎn)生高準(zhǔn)確率的參數(shù)組合,從而在有限的計(jì)算資源下實(shí)現(xiàn)參數(shù)的快速優(yōu)化。(3)除了上述方法,實(shí)際應(yīng)用中還可以結(jié)合專家經(jīng)驗(yàn)和領(lǐng)域知識(shí)進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化。例如,在動(dòng)物疫情監(jiān)測(cè)中,專家可以根據(jù)疫病的傳播特點(diǎn),對(duì)模型的參數(shù)進(jìn)行初步設(shè)定,然后通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和調(diào)整,最終得到最佳的模型參數(shù)。以某地區(qū)非洲豬瘟疫情監(jiān)測(cè)為例,研究人員結(jié)合專家經(jīng)驗(yàn),對(duì)深度學(xué)習(xí)模型的輸入層、隱藏層和輸出層結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化。通過(guò)調(diào)整模型參數(shù),模型的準(zhǔn)確率從初始的65%提升到85%,有效提高了預(yù)警的準(zhǔn)確性。這種結(jié)合專家經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的參數(shù)優(yōu)化方法,在動(dòng)物疫情監(jiān)測(cè)領(lǐng)域具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。3.3預(yù)警模型應(yīng)用與效果評(píng)估(1)預(yù)警模型的應(yīng)用是動(dòng)物疫情監(jiān)測(cè)與預(yù)警體系中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),其實(shí)際效果直接關(guān)系到疫情的控制和預(yù)防。在實(shí)際應(yīng)用中,預(yù)警模型通常需要通過(guò)以下幾個(gè)步驟進(jìn)行:首先,將模型應(yīng)用于實(shí)際監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),生成預(yù)警結(jié)果;其次,根據(jù)預(yù)警結(jié)果采取相應(yīng)的防控措施;最后,對(duì)模型的預(yù)警效果進(jìn)行評(píng)估。以某地區(qū)禽流感疫情監(jiān)測(cè)為例,研究人員利用機(jī)器學(xué)習(xí)模型對(duì)歷史疫情數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練,并應(yīng)用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。在疫情爆發(fā)期間,模型成功預(yù)測(cè)了疫情的高發(fā)區(qū)域和可能的發(fā)展趨勢(shì),為相關(guān)部門提供了及時(shí)的預(yù)警信息。根據(jù)預(yù)警結(jié)果,當(dāng)?shù)卣杆俨扇×朔怄i、撲殺和疫苗接種等防控措施,有效控制了疫情的蔓延。(2)預(yù)警模型的效果評(píng)估是檢驗(yàn)?zāi)P托阅艿闹匾侄?。評(píng)估方法通常包括準(zhǔn)確率、召回率、F1分?jǐn)?shù)等指標(biāo)。準(zhǔn)確率是指模型正確預(yù)測(cè)的樣本數(shù)占所有預(yù)測(cè)樣本數(shù)的比例;召回率是指模型正確預(yù)測(cè)的樣本數(shù)占實(shí)際疫情樣本數(shù)的比例;F1分?jǐn)?shù)是準(zhǔn)確率和召回率的調(diào)和平均值。以某地區(qū)非洲豬瘟疫情監(jiān)測(cè)為例,研究人員采用F1分?jǐn)?shù)對(duì)預(yù)警模型的效果進(jìn)行了評(píng)估。在疫情爆發(fā)后的3個(gè)月內(nèi),模型在驗(yàn)證集上的F1分?jǐn)?shù)達(dá)到了90%,表明模型具有較高的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性。此外,通過(guò)與實(shí)際防控效果的對(duì)比,模型在預(yù)測(cè)疫情發(fā)展趨勢(shì)和防控措施效果評(píng)估方面也表現(xiàn)出良好的性能。(3)預(yù)警模型的應(yīng)用與效果評(píng)估是一個(gè)持續(xù)的過(guò)程,需要不斷優(yōu)化模型和調(diào)整預(yù)警策略。在實(shí)際應(yīng)用中,應(yīng)定期收集新的數(shù)據(jù),對(duì)模型進(jìn)行更新和改進(jìn)。以某地區(qū)禽流感疫情監(jiān)測(cè)為例,研究人員在疫情爆發(fā)后,結(jié)合新的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和防控經(jīng)驗(yàn),對(duì)預(yù)警模型進(jìn)行了優(yōu)化。經(jīng)過(guò)多次迭代,模型的F1分?jǐn)?shù)從最初的80%提升到了95%,顯著提高了預(yù)警的準(zhǔn)確性和實(shí)用性。這種持續(xù)改進(jìn)的過(guò)程對(duì)于動(dòng)物疫情監(jiān)測(cè)與預(yù)警體系的發(fā)展具有重要意義。第四章預(yù)警發(fā)布與信息共享4.1預(yù)警發(fā)布渠道(1)預(yù)警發(fā)布渠道是動(dòng)物疫情監(jiān)測(cè)與預(yù)警體系中不可或缺的一環(huán),它關(guān)系到預(yù)警信息的傳播速度和覆蓋范圍。目前,常見(jiàn)的預(yù)警發(fā)布渠道包括政府官方網(wǎng)站、手機(jī)短信、社交媒體、廣播和電視等。以我國(guó)某地區(qū)為例,當(dāng)?shù)卣ㄟ^(guò)官方網(wǎng)站發(fā)布了動(dòng)物疫情預(yù)警信息,并在首頁(yè)顯著位置設(shè)置了疫情通報(bào)專欄。據(jù)統(tǒng)計(jì),該專欄每月訪問(wèn)量超過(guò)10萬(wàn)次,有效提高了預(yù)警信息的傳播效率。此外,政府還通過(guò)手機(jī)短信平臺(tái)向養(yǎng)殖戶發(fā)送預(yù)警信息,覆蓋范圍達(dá)到當(dāng)?shù)仞B(yǎng)殖戶總數(shù)的80%。(2)社交媒體在動(dòng)物疫情預(yù)警中也發(fā)揮著重要作用。許多國(guó)家和地區(qū)利用微博、微信等社交媒體平臺(tái)發(fā)布疫情信息,快速傳播預(yù)警。例如,在非洲豬瘟疫情爆發(fā)期間,我國(guó)某地區(qū)通過(guò)官方微博發(fā)布疫情動(dòng)態(tài)和防控知識(shí),吸引了超過(guò)50萬(wàn)粉絲關(guān)注,有效提升了預(yù)警信息的傳播效果。(3)廣播和電視作為傳統(tǒng)媒體,在動(dòng)物疫情預(yù)警中仍然具有廣泛的影響力。許多地方電視臺(tái)和廣播電臺(tái)設(shè)立了專門的疫情報(bào)道欄目,定期播報(bào)疫情信息和防控知識(shí)。以某地區(qū)為例,當(dāng)?shù)仉娨暸_(tái)在黃金時(shí)段播報(bào)動(dòng)物疫情預(yù)警,覆蓋率達(dá)到95%以上,為公眾提供了及時(shí)、準(zhǔn)確的疫情信息。此外,一些地區(qū)還通過(guò)社區(qū)廣播、農(nóng)村大喇叭等渠道,將預(yù)警信息傳遞到偏遠(yuǎn)地區(qū),確保了預(yù)警信息的全面覆蓋。4.2信息共享機(jī)制(1)信息共享機(jī)制是動(dòng)物疫情監(jiān)測(cè)與預(yù)警體系高效運(yùn)作的關(guān)鍵,它確保了各部門、各地區(qū)之間能夠及時(shí)、準(zhǔn)確地交換疫情信息。有效的信息共享機(jī)制能夠提高預(yù)警響應(yīng)速度,減少疫情傳播風(fēng)險(xiǎn)。以我國(guó)為例,國(guó)家建立了動(dòng)物疫情信息共享平臺(tái),實(shí)現(xiàn)了全國(guó)范圍內(nèi)的信息共享。該平臺(tái)連接了各級(jí)動(dòng)物防疫部門、科研機(jī)構(gòu)和企業(yè),實(shí)現(xiàn)了疫情數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)上傳和下載。據(jù)統(tǒng)計(jì),該平臺(tái)自上線以來(lái),已累計(jì)共享疫情數(shù)據(jù)超過(guò)百萬(wàn)條,有效提升了全國(guó)動(dòng)物疫情監(jiān)測(cè)與預(yù)警的協(xié)同能力。(2)在信息共享機(jī)制中,標(biāo)準(zhǔn)化和數(shù)據(jù)格式統(tǒng)一是確保信息交流順暢的基礎(chǔ)。許多國(guó)家和地區(qū)通過(guò)制定統(tǒng)一的動(dòng)物疫情信息編碼標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)了不同系統(tǒng)、不同部門之間數(shù)據(jù)的互認(rèn)和交換。例如,我國(guó)動(dòng)物疫病報(bào)告系統(tǒng)采用了統(tǒng)一的報(bào)告編碼和分類標(biāo)準(zhǔn),使得各級(jí)動(dòng)物防疫部門能夠快速識(shí)別和共享疫情信息。以某地區(qū)為例,當(dāng)?shù)卣ㄟ^(guò)建立動(dòng)物疫情信息共享平臺(tái),實(shí)現(xiàn)了與周邊地區(qū)的跨區(qū)域信息共享。該平臺(tái)采用XML數(shù)據(jù)格式,確保了不同系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)兼容性。通過(guò)這一機(jī)制,當(dāng)周邊地區(qū)發(fā)生動(dòng)物疫情時(shí),當(dāng)?shù)卣軌蜓杆佾@取相關(guān)信息,并采取相應(yīng)的防控措施。(3)除了技術(shù)層面的信息共享,政策支持和制度保障也是信息共享機(jī)制的重要組成部分。許多國(guó)家和地區(qū)通過(guò)立法和政策引導(dǎo),確保了動(dòng)物疫情信息的公開和共享。例如,我國(guó)《動(dòng)物防疫法》明確規(guī)定,動(dòng)物疫情信息應(yīng)當(dāng)及時(shí)、準(zhǔn)確地報(bào)告和公布,為信息共享提供了法律依據(jù)。在實(shí)際操作中,一些地區(qū)通過(guò)建立動(dòng)物疫情信息共享聯(lián)席會(huì)議制度,定期召開會(huì)議,討論和協(xié)調(diào)疫情信息共享工作。以某地區(qū)為例,該地區(qū)成立了由政府、科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)等多方參與的動(dòng)物疫情信息共享聯(lián)席會(huì)議,定期交流疫情信息,共同研究防控策略,有效提升了地區(qū)動(dòng)物疫情監(jiān)測(cè)與預(yù)警的整體水平。4.3預(yù)警信息反饋與改進(jìn)(1)預(yù)警信息反饋與改進(jìn)是動(dòng)物疫情監(jiān)測(cè)與預(yù)警體系持續(xù)優(yōu)化的重要環(huán)節(jié)。通過(guò)收集和分析預(yù)警信息的反饋,可以評(píng)估預(yù)警系統(tǒng)的性能,發(fā)現(xiàn)存在的問(wèn)題,并針對(duì)性地進(jìn)行改進(jìn)。例如,在非洲豬瘟疫情監(jiān)測(cè)中,我國(guó)某地區(qū)通過(guò)建立預(yù)警信息反饋機(jī)制,收集了養(yǎng)殖戶、獸醫(yī)等用戶的反饋意見(jiàn)。根據(jù)反饋,模型在預(yù)測(cè)疫情發(fā)展趨勢(shì)和防控措施效果評(píng)估方面存在一定的不足。針對(duì)這些問(wèn)題,研究人員對(duì)模型進(jìn)行了調(diào)整,提高了預(yù)警的準(zhǔn)確性和實(shí)用性。(2)預(yù)警信息反饋機(jī)制通常包括用戶調(diào)查、數(shù)據(jù)分析和技術(shù)評(píng)估等方面。用戶調(diào)查可以了解用戶對(duì)預(yù)警信息的需求和滿意度,數(shù)據(jù)分析可以幫助識(shí)別預(yù)警信息中的潛在問(wèn)題,而技術(shù)評(píng)估則是對(duì)預(yù)警系統(tǒng)本身的功能和性能進(jìn)行評(píng)估。以某地區(qū)禽流感疫情監(jiān)測(cè)為例,當(dāng)?shù)卣ㄟ^(guò)用戶調(diào)查收集了養(yǎng)殖戶對(duì)預(yù)警信息的反饋。調(diào)查結(jié)果顯示,大部分養(yǎng)殖戶對(duì)預(yù)警信息的及時(shí)性和準(zhǔn)確性表示滿意,但也提出了一些改進(jìn)建議,如增加預(yù)警信息的可視化效果、提供更詳細(xì)的防控措施等。根據(jù)這些反饋,當(dāng)?shù)卣畠?yōu)化了預(yù)警信息發(fā)布平臺(tái),提高了預(yù)警信息的實(shí)用性和用戶體驗(yàn)。(3)預(yù)警信息反饋與改進(jìn)是一個(gè)持續(xù)的過(guò)程,需要定期進(jìn)行。通過(guò)持續(xù)收集和分析反饋信息,可以不斷優(yōu)化預(yù)警系統(tǒng),提高其應(yīng)對(duì)動(dòng)物疫情的能力。在實(shí)際操作中,預(yù)警系統(tǒng)的改進(jìn)可能涉及以下幾個(gè)方面:-優(yōu)化預(yù)警模型,提高預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性和可靠性;-完善預(yù)警信息發(fā)布渠道,擴(kuò)大信息覆蓋范圍;-加強(qiáng)與用戶的溝通,提高預(yù)警信息的可接受性和實(shí)用性;-定期對(duì)預(yù)警系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)估,確保其符合實(shí)際需求。通過(guò)這些措施,可以有效提升動(dòng)物疫情監(jiān)測(cè)與預(yù)警體系的整體性能,為保障公共衛(wèi)生安全和動(dòng)物產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展提供有力支持。第五章信息化建設(shè)與管理實(shí)踐5.1案例一:某地區(qū)動(dòng)物疫情監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)(1)某地區(qū)為提升動(dòng)物疫情監(jiān)測(cè)與預(yù)警能力,于2018年建立了動(dòng)物疫情監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)。該系統(tǒng)以大數(shù)據(jù)、云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)了對(duì)動(dòng)物疫情數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集、分析和預(yù)警。系統(tǒng)上線以來(lái),共接入監(jiān)測(cè)點(diǎn)1000余個(gè),覆蓋該地區(qū)所有養(yǎng)殖場(chǎng)、屠宰場(chǎng)和動(dòng)物交易市場(chǎng)。通過(guò)系統(tǒng),監(jiān)測(cè)人員可以實(shí)時(shí)查看動(dòng)物健康狀況、疫病發(fā)生情況和防控措施執(zhí)行情況。據(jù)統(tǒng)計(jì),系統(tǒng)上線后,該地區(qū)動(dòng)物疫情報(bào)告時(shí)間縮短了50%,有效提高了疫情應(yīng)對(duì)速度。(2)該動(dòng)物疫情監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)具備以下功能:-實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集:通過(guò)安裝在養(yǎng)殖場(chǎng)的傳感器,系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)動(dòng)物的體溫、心率等生理指標(biāo),一旦發(fā)現(xiàn)異常,立即報(bào)警。-數(shù)據(jù)分析與預(yù)警:系統(tǒng)采用機(jī)器學(xué)習(xí)算法對(duì)歷史疫情數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘,預(yù)測(cè)未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)疫病的可能變化趨勢(shì),為相關(guān)部門提供預(yù)警信息。-信息共享與協(xié)同:系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了與各級(jí)動(dòng)物防疫部門、科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)的信息共享,提高了疫情應(yīng)對(duì)的協(xié)同效率。以2019年某地區(qū)禽流感疫情為例,該系統(tǒng)成功預(yù)測(cè)了疫情的高發(fā)區(qū)域和時(shí)間,為相關(guān)部門提供了及時(shí)的預(yù)警信息。在疫情爆發(fā)后,當(dāng)?shù)卣杆俨扇》怄i、撲殺和疫苗接種等防控措施,有效控制了疫情的蔓延。(3)該動(dòng)物疫情監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中,不斷進(jìn)行優(yōu)化和升級(jí)。例如,系統(tǒng)在2020年增加了對(duì)野生動(dòng)物遷徙數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè),進(jìn)一步提高了預(yù)警的準(zhǔn)確性。此外,系統(tǒng)還引入了用戶反饋機(jī)制,根據(jù)用戶需求不斷調(diào)整和改進(jìn)功能。通過(guò)該系統(tǒng)的應(yīng)用,某地區(qū)動(dòng)物疫情監(jiān)測(cè)與預(yù)警能力顯著提升,為保障公共衛(wèi)生安全和動(dòng)物產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展提供了有力支持。據(jù)統(tǒng)計(jì),自系統(tǒng)上線以來(lái),該地區(qū)動(dòng)物疫情發(fā)生率和死亡率分別下降了30%和40%,取得了顯著的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。5.2案例二:某養(yǎng)殖場(chǎng)動(dòng)物疫情預(yù)警實(shí)踐(1)某養(yǎng)殖場(chǎng)位于我國(guó)南方,養(yǎng)殖規(guī)模較大,擁有豬、雞等多種動(dòng)物。為應(yīng)對(duì)可能出現(xiàn)的動(dòng)物疫情,該養(yǎng)殖場(chǎng)于2017年建立了動(dòng)物疫情預(yù)警系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),通過(guò)安裝在養(yǎng)殖場(chǎng)各區(qū)域的傳感器,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)動(dòng)物的生理指標(biāo)、環(huán)境參數(shù)和健康狀況。系統(tǒng)設(shè)計(jì)之初,養(yǎng)殖場(chǎng)就明確了預(yù)警的目標(biāo):一是及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況,二是快速響應(yīng),三是確保動(dòng)物健康。為實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo),養(yǎng)殖場(chǎng)在系統(tǒng)構(gòu)建過(guò)程中,特別注重以下幾個(gè)方面:-數(shù)據(jù)采集:傳感器采集的數(shù)據(jù)包括動(dòng)物體溫、心率、呼吸頻率、活動(dòng)量等生理指標(biāo),以及環(huán)境溫度、濕度、空氣質(zhì)量等環(huán)境參數(shù)。-數(shù)據(jù)分析:系統(tǒng)利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析,識(shí)別潛在的疫情風(fēng)險(xiǎn)。-預(yù)警發(fā)布:一旦系統(tǒng)檢測(cè)到異常數(shù)據(jù),立即通過(guò)手機(jī)短信、微信等渠道向養(yǎng)殖場(chǎng)管理人員發(fā)送預(yù)警信息。(2)在實(shí)際應(yīng)用中,該養(yǎng)殖場(chǎng)動(dòng)物疫情預(yù)警系統(tǒng)發(fā)揮了重要作用。以下是一些具體案例:-2018年,養(yǎng)殖場(chǎng)某區(qū)域豬只體溫突然升高,系統(tǒng)及時(shí)發(fā)出預(yù)警。管理人員立即對(duì)這一區(qū)域進(jìn)行隔離,并采取相應(yīng)措施,避免了疫情進(jìn)一步擴(kuò)散。-2019年,養(yǎng)殖場(chǎng)雞舍內(nèi)空氣質(zhì)量異常,系統(tǒng)檢測(cè)到氨氣濃度超標(biāo)。管理人員迅速采取措施改善通風(fēng)條件,避免了雞群因氨氣中毒而導(dǎo)致的疾病。-2020年,養(yǎng)殖場(chǎng)部分豬只出現(xiàn)呼吸道癥狀,系統(tǒng)通過(guò)分析數(shù)據(jù),初步判斷為豬流感。管理人員及時(shí)采取疫苗接種和藥物治療,有效控制了疫情。通過(guò)這些案例,可以看出,該養(yǎng)殖場(chǎng)動(dòng)物疫情預(yù)警系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中取得了顯著成效。它不僅提高了養(yǎng)殖場(chǎng)對(duì)動(dòng)物疫情的反應(yīng)速度,還降低了疫情帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失。(3)隨著時(shí)間的推移,該養(yǎng)殖場(chǎng)

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