Laboratoire de Sciences Cognitives et Psycholinguistique, EHESS-ENS-CNRS, Paris
                      Departement d’Etudes...
Les bases biologiques du langage
                        (Lenneberg 1967)

                             langage parlé     ...
Les différents niveaux de traitement
                           Sémantique


             Syntaxe
                        ...
Acquisition d’une 1ère langue
Acquisition d’une 1ère langue
Apprentissage d’une première langue:
     L’Hypothèse Bottom-Up
                           Sémantique


             Synta...
Apprentissage d’une première langue:
     L’Hypothèse Bottom-Up
                          Sémantique


            Syntaxe...
Apprentissage d’une première langue:
     L’Hypothèse Bottom-Up
                           Semantique


             Synta...
Apprentissage d’une seconde langue:
     une stratégie top-down?
                            Semantique


              Sy...
• Hypothèse: les niveaux de traitement acquis
  très tôt pendant l ’enfance sont difficile à
  changer dans l ’acquisition...
Le traitement des sons linguistiques
   1. les catégories segmentales
             Code lexical

           Segmentation e...
Apprentissage par désapprentissage: les phonèmes




                         1
                        0,9
              ...
Les bébés perçoivent la parole
                de façon catégorielle
                                                   /b...
Les catégories dépendent des langues
L ’émergence des catégories
                      phonémiques




          6-8mois   8-10mois 10-12mois 10-12mois
       ...
Les voyelles
                3 vowels systems              20 vowels systems
                                             ...
La mise en route du langage
Naissance
    1         discrimination de langues/rythme (Mehler et al. 1988)
    2
          ...
Le traitement des segments
                                   Code lexical

                                Segmentation e...
Apprentissage d’une L2
Spanish-Catalan bilinguals (L2 started at age 4) (Pallier et al, 1998)


     [e] vs ["] classifica...
Apprentissage d’une L2
Spanish-Catalan bilinguals (L2 started at age 4) (Pallier et al, 1998)


     [e] vs ["] classifica...
2. Les suprasegments

• l’accent tonique                 durée   pitch   qualité
   – espagnol: bébe vs bebé              ...
Spécialisation de la perception des
                   suprasegments

– Difficulties for English hearers with
  Chinese to...
“Surdité” à l’accent tonique
• Accent prédictif                     • Répétition de séquences
     – French, Finnish, Hung...
Spécialisation suprasegmentale à 9
                                              mois
                          20
       ...
La mise en route du langage
Naissance
    1       discrimination de langues/rythme (Mehler et al. 1988)
    2
            ...
Le traitement des suprasegments




  French            Spanish
  [bebe]          [bébe, bebé]    Phonological
           ...
French (N=32)                       Late learners (N=51)                    Spanish (N=32)
                               ...
French (N=32)                       Late learners (N=51)                    Spanish (N=32)
                               ...
Tasks
• Prelexical: sequence recall
  – Conditions: phoneme: [fiku] - [fitu]
                stress:   [númi] - [numí]
  –...
90
                80                                                                    Phoneme
                70       ...
90
                80                                                                    Phoneme
                70       ...
Stress ‘deafness’ in good bilinguals 1

                                    sequence repetition
                          ...
Stress ‘deafness’ in good bilinguals 2

                                        lexical decision

                        ...
3. la structure syllabique:
             (ou les illusions phonologiques)
• Japonais
    syllabes légales: V, CV, VN, CVN
...
Les voyelles fantômes
              Détection de voyelle                            Tâche ABX
                            ...
ERPs de haute densité
                   600 ms
                                                      Time                ...
Où? IRMf
       Phonological                                      Acoustic



                                            ...
illusion phonologique à 14 mois

                     12
                                                                 ...
La mise en route du langage
Naissance
    1         discrimination de langues/rythme (Mehler et al. 1988)
    2
          ...
Le role de la structure syllabique
                                   Code lexical

                                Segmen...
Apprentissage d’une L2:
la persistence des voyelles fantomes
• Japanese Monolinguals (N=10)
• French Monolinguals (N=12)
•...
100%                                                                   100%
%u perceived




               80%




      ...
• French-Japanese late learners (N=16)
                        – native Japanese speakers
                        – late l...
epenthese en decision lexicale versus en short term
                                                            memory


 ...
Le traitement des sons linguistiques
             le filtre phonologique
                        Code lexical

           ...
Apprentissage d’une seconde langue:
     une stratégie top-down?
                            Semantique


              Sy...
Apprentissage d’une seconde langue:
     une stratégie top-down?
                            Semantique


              Sy...
Age d’acquisition et accent étranger




                              Flege, Yeni-
                              Komshian...
• Peu de plasticité pour une langue apprise
  ‘ tardivement ’:
   – Compétition entre le système phonologique maternel et
...
Conclusions
• Certain tasks show plasticity, others not
  – perception tasks:
     • good performances:
        – /u/ dete...
Lexical Code                                          Lexical Code


               Word Form                             ...
Lexical Code                                                   Lexical Code


               Word Form                    ...
Why do late learners have a foreign
             accent?




                Flege, Yeni-
                Komshian, & Liu
...
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  1. 1. Laboratoire de Sciences Cognitives et Psycholinguistique, EHESS-ENS-CNRS, Paris Departement d’Etudes Cognitives, ENS Difficultés persistantes dans la perception des sons étrangers Emmanuel Dupoux Groupe Compas 2008
  2. 2. Les bases biologiques du langage (Lenneberg 1967) langage parlé langage écrit • dans toutes les sociétés + - • éducation nécessaire - + • acquisition explosive + - • correlation avec QI - + ! période critique pour le langage parlé (puberté) ! latéralisation progressive dans l’hémisphère gauche
  3. 3. Les différents niveaux de traitement Sémantique Syntaxe Lexique Mots de fonction Phonologie Acoustique
  4. 4. Acquisition d’une 1ère langue
  5. 5. Acquisition d’une 1ère langue
  6. 6. Apprentissage d’une première langue: L’Hypothèse Bottom-Up Sémantique Syntaxe Lexique Mots de fonction Phonologie Acoustique
  7. 7. Apprentissage d’une première langue: L’Hypothèse Bottom-Up Sémantique Syntaxe Lexique Mots de fonction Phonologie Acoustique
  8. 8. Apprentissage d’une première langue: L’Hypothèse Bottom-Up Semantique Syntaxe Lexique Mots de fonction Phonologie Acoustique
  9. 9. Apprentissage d’une seconde langue: une stratégie top-down? Semantique Syntaxe Lexique Mots de fonction Phonologie Acoustique
  10. 10. • Hypothèse: les niveaux de traitement acquis très tôt pendant l ’enfance sont difficile à changer dans l ’acquisition d ’une langue étrangère.
  11. 11. Le traitement des sons linguistiques 1. les catégories segmentales Code lexical Segmentation et identification des mots Code prélexical Décodage Phonétique Code acoustique/phonétique
  12. 12. Apprentissage par désapprentissage: les phonèmes 1 0,9 0,8 0,7 0,6 catégorisation 0,5 discrimination 0,4 0,3 0,2 0,1 0 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
  13. 13. Les bébés perçoivent la parole de façon catégorielle /ba/ /da/ Intra Inter Contrôle test de t Intra Contrôle Inter Eimas et al, 1971 test de t test de t Dehaene-Lambertz & Baillet, NeuroReport, 1998
  14. 14. Les catégories dépendent des langues
  15. 15. L ’émergence des catégories phonémiques 6-8mois 8-10mois 10-12mois 10-12mois Werker & Tees (1984) Les catégories phonémiques: • sont formées pendants la première année de vie • sur la base de l ’input acoustique disponible • elles déterminent notre perception des Maye and Gerken (2002) contrastes maternels et étrangers
  16. 16. Les voyelles 3 vowels systems 20 vowels systems ~ ~ i u i u i~ u ~ I U I U ~ a e -- o o e -- õ õ æa D e ~ ã ãD (Aranda, Greenlandic) (Panjabi) Kuhl (1996): learning at 6 months
  17. 17. La mise en route du langage Naissance 1 discrimination de langues/rythme (Mehler et al. 1988) 2 segmentation en syntagmes intonationels (Hirsh-Pasek et 3 al. 1987) 4 catégories de voyelles (Kuhl et al. 1992; Polka & Werker 1994) 5 segmentation statistique des mots (Jusczyk & Aslin 1995) 6 segmentation en syntagmes phonologiques (Gerken et al. 7 1994) 8 contraintes phonotactiques (Friederici & Wessels 1993; Jusczyk 9 et al. 1993, 1994) 10 mots de function (Shady 1996) 11 répertoire de consonnes (Werker & Tees 1984) 12 début du lexique (mois)
  18. 18. Le traitement des segments Code lexical Segmentation et identification des mots Japonais Espagnol Catalan [‰a] ["] [e,"] Code prélexical Assimile au segment phonétiquement le plus Prototypes proche Décodage consonnes et Phonétique voyelles |la, ®a| |e, "| |e, "| Code acoustique/phonétique
  19. 19. Apprentissage d’une L2 Spanish-Catalan bilinguals (L2 started at age 4) (Pallier et al, 1998) [e] vs ["] classification Lexical decision: long term repetition priming [pera] ... [pera] [p"ra] ... [pera]
  20. 20. Apprentissage d’une L2 Spanish-Catalan bilinguals (L2 started at age 4) (Pallier et al, 1998) [e] vs ["] classification Lexical decision: long term repetition priming [pera] ... [pera] [p"ra] ... [pera]
  21. 21. 2. Les suprasegments • l’accent tonique durée pitch qualité – espagnol: bébe vs bebé ! – italien: ‘ancora vs anc‘ora ! ! – anglais: record vs record ! ! • la gémination – japonais: to vs too kita vs kitta • les tons – chinois, suédois
  22. 22. Spécialisation de la perception des suprasegments – Difficulties for English hearers with Chinese tones (Wang et al. 2000) – Tokyo dialect versus non-accented Mito & Kumamoto dialect (Otake & Cutler, 1999). • significantly less sensitivity to pitch accent in making lexical judgments • more reliance on guessing (based on vocabulary statistics) – Duration ‘ deafness’: (Dupoux et al. 1997) • tookjoo ! tokjo • kjooto ! kjoto French Spanish – Stress ‘ deafness ’ • ABX discrimination task (Dupoux, Pallier, Sebastian, Mehler, 1997)
  23. 23. “Surdité” à l’accent tonique • Accent prédictif • Répétition de séquences – French, Finnish, Hungarian – AABAB ! réponse 11212 – conditions: • Accent contrastif phoneme: [muku - munu] – Espagnol accent: [nu' i - numi' m ] 100 90 80 70 percent error 60 phoneme 50 stress 40 30 20 10 0 French Finnish Hungarian Spanish Peperkamp, Vendelin & Dupoux (sous presse)
  24. 24. Spécialisation suprasegmentale à 9 mois 20 18 16 Mean looking time (sec) 14 12 Switch 10 Same 8 6 4 2 0 Spanish (n=24) French (n=24) French (n=24) Skoruppa, K., Pons, F. Christophe, A., Bosch, L. Dupoux, E., Sebastián-Gallés, N., Limissuri, R.A., Peperkamp, S. (submitted)
  25. 25. La mise en route du langage Naissance 1 discrimination de langues/rythme (Mehler et al. 1988) 2 segmentation en syntagmes intonationels (Hirsh-Pasek et 3 al. 1987) 4 catégories de voyelles (Kuhl et al. 1992; Polka & Werker 1994) 5 segmentation statistique des mots (Jusczyk & Aslin 1995) 6 spécialisation suprasegmentale (Jusczyk et al, Skoruppa et al) 7 segmentation en syntagmes phonologiques (Gerken et al. 8 1994) 9 contraintes phonotactiques (Friederici & Wessels 1993; Jusczyk 10 et al. 1993, 1994) 11 mots de function (Shady 1996) 12 répertoire de consonnes (Werker & Tees 1984) (mois) début du lexique
  26. 26. Le traitement des suprasegments French Spanish [bebe] [bébe, bebé] Phonological Code Assimilate to the closest phonetic legal form Phonetic Suprasegmental syllables Prototypes Decoding |bébe, bebé| |bébe, bebé| Acoustic/Phonetic Code
  27. 27. French (N=32) Late learners (N=51) Spanish (N=32) Total amount of exposure to Spanish small (N=16) moderate (N=18) large (N=17) all late learners Biographic data Mean age 25 26 27 30 28 22 Country of testing France N=32 (100%) N=4 (25%) N=6 (33%) N=8 (47%) N=18 (35%) 0% Spain N=0 (0%) N=12 (75%) N=12 (67%) N=9 (53%) N=33 (65%) 100% Language background Mean age of acquisition n.a. 17 17.1 14.3 16.1 n.a. Mean number of years spent in a Hispanic country n.a. 0.6 1.8 3.4 2.0 n.a. Learned Spanish in school n.a. 80% 67% 88% 76% n.a. Learned Spanish at university n.a. 75% 56% 88% 73% n.a. Regularly visits Hispanic countries n.a. 9% 56% 94% 54% n.a. Regularly speaks Spanish in private life n.a. 13% 64% 74% 51% n.a. Regular speaks Spanish in professional/student life n.a. 94% 94% 100% 96% n.a. Subjective assessment Importance of Spanish (1: no importance - 10:extremely important ) Mean n.a. 8.94 8.94 9.35 9.08 n.a. SE n.a. 0.28 0.31 0.12 0.15 n.a. Pronunciation (1: extremely poor - 10: perfect) Mean n.a. 6.25 6.61 7.88 6.92 n.a. SE n.a. 0.50 0.41 0.24 0.25 n.a. Grammar (1: extremely poor - 10: perfect) Mean n.a. 6.75 7.00 7.94 7.24 n.a. SE n.a. 0.43 0.28 0.29 0.20 n.a. Vocabulary (1: extremely poor - 10: perfect) Mean n.a. 6.94 7.22 7.94 7.37 n.a. SE n.a. 0.31 0.37 0.20 0.18 n.a. Production Native-like accent (1: extremely poor - 6: perfect) Mean n.a. 2.03 2.78 3.80 2.90 5.67 SE n.a. 0.28 0.25 0.32 0.19 0.09 Stress errors Mean n.a. 16.4% 14.9% 4.5% 12.1% 0.0% SE n.a. 3.8 3.2 2.5 2.0 0.0 Lexicon Errors in Lexical Decision Mean na. 14.6% 10.5% 5.9% 10.7% 1.7% SE na. 2.6 2.0 1.5 1.3 0.5
  28. 28. French (N=32) Late learners (N=51) Spanish (N=32) Total amount of exposure to Spanish small (N=16) moderate (N=18) large (N=17) all late learners Biographic data Mean age 25 26 27 30 28 22 Country of testing France N=32 (100%) N=4 (25%) N=6 (33%) N=8 (47%) N=18 (35%) 0% Spain N=0 (0%) N=12 (75%) N=12 (67%) N=9 (53%) N=33 (65%) 100% Language background Mean age of acquisition n.a. 17 17.1 14.3 16.1 n.a. Mean number of years spent in a Hispanic country n.a. 0.6 1.8 3.4 2.0 n.a. Learned Spanish in school n.a. 80% 67% 88% 76% n.a. Learned Spanish at university n.a. 75% 56% 88% 73% n.a. Regularly visits Hispanic countries n.a. 9% 56% 94% 54% n.a. Regularly speaks Spanish in private life n.a. 13% 64% 74% 51% n.a. Regular speaks Spanish in professional/student life n.a. 94% 94% 100% 96% n.a. Subjective assessment Importance of Spanish (1: no importance - 10:extremely important ) Mean n.a. 8.94 8.94 9.35 9.08 n.a. SE n.a. 0.28 0.31 0.12 0.15 n.a. Pronunciation (1: extremely poor - 10: perfect) Mean n.a. 6.25 6.61 7.88 6.92 n.a. SE n.a. 0.50 0.41 0.24 0.25 n.a. Grammar (1: extremely poor - 10: perfect) Mean n.a. 6.75 7.00 7.94 7.24 n.a. SE n.a. 0.43 0.28 0.29 0.20 n.a. Vocabulary (1: extremely poor - 10: perfect) Mean n.a. 6.94 7.22 7.94 7.37 n.a. SE n.a. 0.31 0.37 0.20 0.18 n.a. Production Native-like accent (1: extremely poor - 6: perfect) Mean n.a. 2.03 2.78 3.80 2.90 5.67 SE n.a. 0.28 0.25 0.32 0.19 0.09 Stress errors Mean n.a. 16.4% 14.9% 4.5% 12.1% 0.0% SE n.a. 3.8 3.2 2.5 2.0 0.0 Lexicon Errors in Lexical Decision Mean na. 14.6% 10.5% 5.9% 10.7% 1.7% SE na. 2.6 2.0 1.5 1.3 0.5
  29. 29. Tasks • Prelexical: sequence recall – Conditions: phoneme: [fiku] - [fitu] stress: [númi] - [numí] – Sequence length four only • Lexical: auditory lexical decision – Spanish items – Conditions: phoneme: * [vulor] (< [valor] ‘value’) stress: * [mesá] (< [mésa] ‘table’)
  30. 30. 90 80 Phoneme 70 Stress 60 Percent Error 50 40 30 20 10 0 Training Test Training Test Training Test Training Test Training Test French Beginners Intermediate Advanced Spanish Bilinguals STM task: sequence recall
  31. 31. 90 80 Phoneme 70 Stress 60 Percent Error 50 40 30 20 10 0 Training Test Training Test Training Test Training Test Training Test French Beginners Intermediate Advanced Spanish Bilinguals STM task: sequence recall
  32. 32. Stress ‘deafness’ in good bilinguals 1 sequence repetition recall 100 80 % error (stress minus 60 phoneme) 40 20 0 -20 -40 -60 French 'bad' 'good' Spanish monolinguals bilinguals bilinguals monlinguals 73% 27%
  33. 33. Stress ‘deafness’ in good bilinguals 2 lexical decision 100 80 % error (stress minus 60 phoneme) 40 20 0 -20 -40 French 'bad' 'good' Spanish monolinguals bilinguals bilinguals monlinguals 73% 27%
  34. 34. 3. la structure syllabique: (ou les illusions phonologiques) • Japonais syllabes légales: V, CV, VN, CVN syllabes illégales: *CVC, *CCV, ... ! insérer /u/ après une emprunts: consonne de coda, ou “Sphinx” ! [sufi˜kusu] dans un cluster d’onset “Christmas” ! [kurisutomasu] (insérer /o/ après une stop dentale) • Français syllabes légales: CCV: dra, pnØ syllabes illégales: CCV: *dla, * npØ, ... • Berber
  35. 35. Les voyelles fantômes Détection de voyelle Tâche ABX time % u detection 100 S1 S2 S3 80 A B A Response A B B A or B Japanese 60 female voice male voice 40 Conditions: 20 French cluster: ebuzo-ebzo zo vowel length: ebuzo-ebu… 0 Other No 0ms 14ms 29ms 44ms 58ms Full Cluster - Vowel score (%) 50 [ebazo] [ebzo] [ebuzo] 0 -50 Dupoux, Kakehi, Hirose, Pallier, & Mehler (1997) French Japanese
  36. 36. ERPs de haute densité 600 ms Time Ebuzo …Ebizo Ebzo … Ebizo r ist D S1 S2 S3 S4 S5 Ebuzo … Ebzo B B B B A Deviant Ebzo … Ebuzo nt ia ev A A A A A D Control Ebuzo …Ebuzo 6 female voices male voice l ro Ebzo … Ebzo t on 0 25 50 75 100 C Japanese French #v + 400 -400 800 [ebuzo] 200 vs _ + [ebzo] + Mismatch Negativity .001 .01 .05 .05 .01 .001 p Dehaene-Lambertz, Dupoux & Gout (2000)
  37. 37. Où? IRMf Phonological Acoustic p<.001 Phonological - Acoustic Supramaginal Gyrus Superior Temporal Gyrus L p<.005 Jacquemot, Pallier, Dehaene, Lebihan and Dupoux (submitted)
  38. 38. illusion phonologique à 14 mois 12 Same Switch 10 * 8 † ** Looking time (sec) 6 4 2 0 French infants Japanese infants French infants Japanese infants 8 month-olds 14 month-olds Average looking times during same and switch trials for French and Japanese 8 and 14 month-old infants † p= .053 * p< .03 ** p< .003
  39. 39. La mise en route du langage Naissance 1 discrimination de langues/rythme (Mehler et al. 1988) 2 segmentation en syntagmes intonationels (Hirsh-Pasek et 3 al. 1987) 4 catégories de voyelles (Kuhl et al. 1992; Polka & Werker 1994) 5 segmentation statistique des mots (Jusczyk & Aslin 1995) 6 segmentation en syntagmes phonologiques (Gerken et al. 7 1994) 8 contraintes phonotactiques (Friederici & Wessels 1993; Jusczyk 9 et al. 1993, 1994) 10 mots de function (Shady 1996) 11 répertoire de consonnes (Werker & Tees 1984) 12 début du lexique (mois)
  40. 40. Le role de la structure syllabique Code lexical Segmentation et identification des mots Japonais Portugais Brésilien [e.bu.zo, en.zo] [e.bi.zo] Code prélexical Assimile à la plus proche Prototypes syllabe Décodage syllabiques Phonétique |ebzo, enzo| |ebzo| Code acoustique/phonétique
  41. 41. Apprentissage d’une L2: la persistence des voyelles fantomes • Japanese Monolinguals (N=10) • French Monolinguals (N=12) • Japanese-French Late learners (N=20) – French after 12 – more than 1.5 year outside Japan • Perception: /u/ detection on a ebzo-ebuzo continuum • Production: imitation of tokens from continuum; scoring by two phoneticians
  42. 42. 100% 100% %u perceived 80% %u produced 80% Japanese 60% Late 60% 40% learners 40% French 20% 20% 0% 0% ne ll r 0 3 4 1 2 er he ne l fu 4 1 2 0 3 ful no oth ot no duration of /u/ duration of /u/
  43. 43. • French-Japanese late learners (N=16) – native Japanese speakers – late learners of French – between 2 and 7 years in France lexical decision (french stimuli) 60 sequence repetition 50 100 40 error rate 80 percent error 30 60 40 20 20 10 0 0 ebiza vs eboza ebza vs ebuza policier plicier boulanger blanger contrast V insertion V deletion Nakamura & Dupoux (work in progress)
  44. 44. epenthese en decision lexicale versus en short term memory 100 80 short term task (seq=4) (Errs) 60 40 Français Japonais 20 0 -20 0 20 40 60 -20 -40 blanger/aluphabet - plicier/alaphabet (Errs)
  45. 45. Le traitement des sons linguistiques le filtre phonologique Code lexical Segmentation et identification des mots Code prélexical Pas plastique! « Surdité » phonologique Décodage Phonétique Code acoustique/phonétique
  46. 46. Apprentissage d’une seconde langue: une stratégie top-down? Semantique Syntaxe Lexique Mots de fonction Intervention? Phonologie Acoustique
  47. 47. Apprentissage d’une seconde langue: une stratégie top-down? Semantique Syntaxe Lexique Mots de fonction Phonologie Acoustique
  48. 48. Age d’acquisition et accent étranger Flege, Yeni- Komshian, & Liu (1999). ! pourquoi?
  49. 49. • Peu de plasticité pour une langue apprise ‘ tardivement ’: – Compétition entre le système phonologique maternel et le système de la L2 – Période critique • Stratégies de compensation – relative plasticité de la phonétique en production, par rapport à la perception – existence de modes de traitement alternatifs (l ’écriture) – compensation par le contexte • Degrés de plasticité différents en fonction du niveau de traitement – grande plasticité lexicale – relative plasticité syntaxique (Neville et al 1994, Flege et al, 1999)
  50. 50. Conclusions • Certain tasks show plasticity, others not – perception tasks: • good performances: – /u/ detection, – /u/ classification, • bad performances: – standard lexical decision – STM encoding /u/ vs 0 – lexical decision catches /u/ vs 0 – production tasks • good performances: – imitation, – reading – naming • Problems in perception and not in production …. aha … !
  51. 51. Lexical Code Lexical Code Word Form Word Form Identification Retrieval Short Term Phonological store Input Output Phonological Code Phonological Code Phonetic Phonetic Non plastic Decoding Encoding Quite plastic Acoustic/Phonetic Articulatory/Phonetic Code Code
  52. 52. Lexical Code Lexical Code Word Form Word Form Identification Retrieval Short Term Phonological store Input Output Phonological Code Phonological Code L2 specific Phonetic Phonetic expertise Phonetic Non plastic Decoding Encoding Quite plastic Acoustic- Acoustic/Phonetic Articulatory Articulatory/Phonetic Code Conversion Code Quite plastic
  53. 53. Why do late learners have a foreign accent? Flege, Yeni- Komshian, & Liu (1999).

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