CATALOGUE Formations 2018 - La performance des logiciels
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CATALOGUE
Formations 2018
La performance des logiciels
Introduction et détails de nos formations
FORMATIONS
Vue d’ensemble
NUMSCALE propose une NUMSCALE, participant de
variété de formations sur manière active à l’évolution du
différents thèmes pour langage C++ auprès du comité de
transférer son expertise normalisation ISO, impliquée
technique aux équipes de entre autre dans l’élaboration des
développement logiciel sur tous nouveaux standards sortis en
les aspects du parallélisme et 2011 et 2014, propose en
de la vectorisation. particulier des formations de
pointe autour de ce langage,
permettant de maîtriser des
Le programme de formation de concepts avancés du langage.
NUMSCALE comprend ainsi des
formations sur les bonnes Les formations se veulent
pratiques pour la performance, le interactives et basées sur la
parallélisme et les différents participation des apprenants. La
mécanismes des nouvelles manipulation du logiciel est Formations C++
architectures de calculs, en prépondérante. Ainsi, chaque
particulier pour le HPC (High concept sera immédiatement suivi
Performance Computing). d'une application sur des exemples Formations C
Le calcul numérique et de complexités croissantes
scientifique est également permettant d'acquérir puis de Formations HPC
abordé, le tout autour des
maîtriser chacun d'entre eux. Des
langages C++, C.
exercices plus complets seront Formations GPU
aussi proposés afin de compléter
l'apprentissage et d'échanger entre
participants et formateurs.
Les offres de formations langages C++/C.
FORMATION C++
Les bases du C++
Programme :
I. Introduction
Historique du langage
Pourquoi C++ ?
L’héritage du C
Normes et évolutions Objectif pédagogique :
II. Structures de base d’un programme C++ Le C++ s’impose comme un langage de
Types et variables prédilection pour le développement d’applications
Structures de contrôle critiques. Il s’agit d’un langage riche dont la prise
Fonctions et procédures en main peut s’avérer complexe.
Processus de compilation
Cette formation a pour objectif de familiariser les
III. Aspect impératif apprenants avec C++ en leur fournissant des
Définir une fonction bases saines et solides reposant sur les dernières
Paramètres, arguments et valeurs de retour normes du langage (C++14 et C++17).
Inférence de type
Gestion des erreurs
Bénéfices attendus :
IV. Entrées/sorties
Notions de flux Maîtriser les bases de C++14, savoir développer
Entrées et sorties standards une application complète en C++ et se familiariser
Fichiers textes et binaires avec ses multiples paradigmes.
V. La bibliothèque standard
Conteneurs Public :
Algorithme
Fonctions mathématiques Cette formation s’adresse à des développeurs qui
Dates et heures désirent s’initier au langage C++ ou migrer de C à
Expressions régulières C++.
VI. Programmation orientée objets
Principes généraux
Notion d’interface
Héritage
Principes de substitution de Liskov Durée de la formation : 3 jours
VII. Gestion des ressources systèmes
Principe de la RAII
Sémantique de valeur, sémantique d’entité
Pointeurs à sémantique riche
VIII. Programmation générique
Fonctions génériques
Structures génériques
FORMATION C++
Templates C++ :
méta-programmation et
techniques avancées
Programme :
I. Introduction Objectif pédagogique :
Principes généraux
Classes et fonctions template La programmation par templates en C++ est un
Paramètres template : types, valeurs et templates ensemble de techniques avancées permettant
Templates et édition de liens d’utiliser le compilateur pour automatiser la
Outils et bibliothèques génération de codes complexes.
II. Techniques de base Cette formation a pour objectif de familiariser
Instanciation, typage et validation l’apprenant avec les techniques de base de ce type
Résolution de nom et désambiguïsation de programmations.
Spécialisation et surcharge
III. Conception avec templates Bénéfices attendus :
Calculs à la compilation
Méta-fonctions et structures de données Connaître les mécanismes avancés de la
Tuples et algorithmes programmation générique et générative en C++.
IV. Arbres et expression templates
Principes généraux Public :
Rappels sur les ASTs
Introduction à Boost.Proto Cette formation s'adresse à des développeurs
expérimentés en C++ qui souhaitent approfondir
leurs compétences sur cet aspect du langage.
Durée de la formation : 3 jours
FORMATION C++
Les bonnes pratiques
du C++ pour la
performance
Programme :
I. Introduction Objectif pédagogique :
Rappel de C++
Le C++ peut-il être performant ? Le C++ s’impose comme un langage de prédilection
Historique du langage pour le développement d’applications critiques. Il
Pourquoi C++ ? s’agit d’un langage riche dont la prise en main peut
s’avérer complexe.
II. Notions de base
Valeurs, références et pointeurs Cette formation a pour objectif de fournir aux
Optimisation et élision des copies apprenants les réflexes permettant de spécifier et de
Gestion de la durée de vie des variables développer des composants logiciels performants en
C++.
III. Gestion des ressources
Principes de la RAII La formation se basera sur les dernières normes du
Pointeurs à sémantique riche langages C++ (C++14 et C++17).
Gestion des temporaires
IV. Algorithmes et conteneurs Bénéfices attendus :
Performance des algorithmes standards
Customisation des allocations mémoires Connaître et savoir adapter les éléments
Customisation du parcours des données fondamentaux du C++ afin de garantir les
Cache, alignement et mémoire virtuelle performances d’un composant logiciel.
V. Polymorphisme et performance
Principe des Polymorphismes Public :
Performance du Polymorphisme dynamique
Le Pattern NVI Cette formation s’adresse à des développeurs C++
Polymorphisme statique vs Polymorphisme pour lesquels les critères de performance sont
dynamique critiques.
VI. Le parallélisme en C++
Principes généraux
OpenMP Durée de la formation : 3 jours
bSIMD
FORMATION C++
C++14 et au-delà :
évolution du langage et
des bonnes pratiques
Programme :
I. Simplicité Objectif pédagogique :
Déduction automatique : auto, decltype, trailing
return type Le C++ est un langage vivant soumis à de
Boucles généralisées nombreuses évolutions régulières. Cette formation a
Fonctions Lambdas pour objectif d’introduire les changements
Généricité appliquée: template alias, générique fondamentaux issus de la norme 2014 afin que les
variadique apprenants puissent maîtriser et intégrer dans leur
Autres éléments de syntaxes simplifiées pratique de développement les nouveaux idiomes
qui en découlent.
II. Sûreté
La RAII et ses applications : gestion avancée des
ressources Bénéfices attendus :
Pointeur à sémantique forte et sémantique faible
Pourquoi bannir new ? Maîtriser les nouveaux éléments du langage C++14.
Conteneurs et algorithmes : nouveautés et Anticiper et planifier les changements à apporter
changements fondamentaux dans un code Legacy.
III. Performances
Notions de transférabilité et optimisation des Public :
copies :
Les r-value references Cette formation s'adresse à des ingénieurs,
Polymorphisme Statique vs Polymorphisme techniciens, scientifiques avec des connaissances
Dynamique en C++ de niveau intermédiaire.
Le multi-threading via std ::thread
Parallélisation via Future
Durée de la formation : 3 jours
Les apprenants pourront mettre en pratique ces
éléments sur leur propre base de code.
La formation se terminera sur un point prospectif
en regardant les nouveautés déjà présentes
dans C++ 17.
FORMATION C++
Design Pattern
Programme :
I. Introduction
Pourquoi le design pattern ?
Principes généraux de la programmation
orientée objets
Méthodologie SOLID
Application vs bibliothèque
Objectif pédagogique :
II. Patterns de création
Factory & Abstract factory Cette formation a pour objectif de familiariser
Composite l’apprenant aux différents patrons de conception et
Decorator d’apprendre à structurer l’ensemble de l’architecture
Proxy du programme afin de respecter les bonnes pratiques
dictées par SOLID.
III. Patterns comportementaux
Visitor Cette formation est importante pour un apprenant
Observer désirant éviter toute erreur de conception dès le
Entity/Component/System départ permettant de produire un code extensible et
State/Strategy testable.
IV. Anti-pattern
Singleton Bénéfices attendus :
Blob
God Object Se familiariser et maîtriser les bonnes pratiques de la
programmation orientée objet en sachant
reconnaître, choisir et implémenter des patrons de
conception adaptés aux besoins.
Public :
Cette formation s'adresse à des développeurs
familiers d’un langage orienté objets.
Durée de la formation : 3 jours
FORMATION C
Les bases du C
Programme :
I. Introduction
Historique du langage
Pourquoi C ?
Normes et évolutions
Les principaux compilateurs
Unités de compilations
Makefiles Objectif pédagogique :
II. Présentation générale du C Le C s’impose comme un langage de prédilection
pour le développement d’applications critiques et
Structure générale d’un programme
performantes. Il s’agit d’un langage très utilisé
Structures de contrôles
dans tous les secteurs et dans les couches
Variables et types de bases
basses.
Fonctions et procédures
Les entrées/sorties
Cette formation a pour objectif de familiariser les
apprenants avec le langage C en leur fournissant
III. Présentation des structures de contrôles des bases saines et solides.
Structuration en bloc et portée des variables
Bloc conditionnel if
Bloc conditionnel switch Bénéfices attendus :
Les boucles for/while/do-while
Les instructions break/continue Maîtriser les bases du C, savoir développer une
application complète en C et se familiariser avec
IV. Les fonctions et procédures ses paradigmes.
Notions de fonctions et paramètres
Les règles de portées des variables
Les règles de visibilité des fonctions Public :
V. Les entrées/sorties Cette formation s'adresse à des développeurs qui
Notions de flux désirent s'initier au langage C.
Entrées et sorties standards
Fichiers textes et binaires
VI. La bibliothèque standard
Présentation de la bibliothèque standard
Fonctions mathématiques
Dates et heures
Expressions régulières
Durée de la formation : 4 jours
VII. Vers la programmation orientée objets
Pointeurs et tableaux
Présentation des structures
Allocation dynamique de la mémoire
Principes généraux pour la manipulation des
structuresFORMATION C
Programme :
Techniques
I. Types de bases et conversions
Présentation approfondie des pointeurs,
tableaux, des structures, des unions, des enums
et des typedefs
avancées en
II. Le pré-processeur C
Principe général du fonctionnement
du pré-processeur
Définition de macros constantes et de macros
langage C
fonctions
Gestion des conditions avec le pré-processeur
Concaténation et "stringification" à l'aide
du pré-processeur
III. Plus de détails sur les types de base
Les types intégral et leurs promotions
Les conditions et les expressions
conditionnelles
Objectif pédagogique : La manipulation des champs de bits
Les types flottants (la norme IEEE754)
Le C s’impose comme un langage de prédilection
Les opérateurs sur les types de bases
pour le développement d’applications critiques et
performantes. Il s’agit d’un langage très utilisé dans
tous les secteurs et dans les couches basses. IV. La gestion des erreurs
Récupération des erreurs systèmes avec errno
Cette formation a pour objectif de familiariser les Gestion des erreurs avec les codes de retours
apprenants avec le langage C en leur fournissant Sortie d'erreur et fonction exit()
des bases saines et solides.
V. Les structures de données principales
Implantation des listes doublement
Bénéfices attendus : et simplement chainées
Implantation des arbres binaires
Maîtriser les bases du C, savoir développer une Implantation d'un conteneur de chaînes
application complète en C et se familiariser avec de caractères gérant la mémoire
ses paradigmes. Implantation d'une table de hachage générique
VI. Portabilité/intéractions avec le matériel et le
Public : système d’exploitation
Les normes POSIX et SUS
Cette formation s'adresse à des développeurs qui Les différentes normes du C
désirent s'initier au langage C. Les différences entre les systèmes Windows/
Linux/*BSD - Appels systèmes
Utilisation de l'assembleur inline
VII. Déboggage et profilage
Déboggage avec GDB sous UNIX
Suivi de l'utilisation de la mémoire avec Valgrind
Durée de la formation : 4 jours sous UNIX
Profilage avec gprof et perf sous UNIX
Désassemblage du binaire produit pour vérifier
les instructions généréesFORMATION C
Les bonnes pratiques du
langage C pour la
performance
Programme :
I. Techniques de base d’optimisations Objectif pédagogique :
Quand et comment faut-il penser
à l'optimisation ? Le C s’impose comme un langage de prédilection
Que faut-il optimiser ? pour le développement d’applications critiques et
Les capacités d'optimisations automatiques des performantes. Il s’agit d’un langage très utilisé dans
compilateurs tous les secteurs et dans les couches basses.
Sur l'utilisation du mot clé inline
Factorisation de boucle for et while Cette formation a pour objectif de fournir aux
Auto-vectorization de boucle for et while apprenants les réflexes permettant de spécifier et de
développer des composants logiciels performants en
C.
II. Optimisation de l'utilisation mémoire
Occupation et fragmentation mémoire
Cache du processeur et alignement mémoire
Bénéfices attendus :
III. Optimisation de la vitesse d’exécution
Maîtriser les différentes techniques d'optimisations
Choisir les structures de données et
d'un programme écrit en langage C.
les algorithmes adaptés
Déroulage et fusion de boucles
Polymorphisme dynamique et types algébriques
Public :
IV. Le parallélisme en C
Quand faut-il faire du parallélisme ? Cette formation s'adresse à des développeurs
Principe généraux, différents niveaux expérimentés en C qui souhaitent approfondir leurs
de parallélisme connaissances en optimisations.
Parallélisme massif et à grande échelle,
OpenMPI
Parallélisme multi-coeur, OpenMP, Durée de la formation : 3 jours
POSIX threads
Parallélisme sur un coeur, un premier pas
vers le SIMDLes offres de formations NUMSCALE HPC
FORMATION HPC
Comprendre les
nouvelles architectures
de calculs
Programme :
Objectif pédagogique : I. Introduction
Rappel historique
Obtenir des connaissances théoriques et pratiques Adéquation logiciel/matériel
sur les composants des systèmes de calculs Métrique et vocabulaire
modernes, leurs interactions et leurs prises en
mains au niveau logiciel. II. Pipeline
Principes généraux
Impact sur l’exécution des boucles
Bénéfices attendus : Optimisations logicielles
Maximiser les performances d’un logiciel en III. Jeux d’instruction
appliquant des connaissances pointues sur les Principes généraux
composants matériels de son système de calcul. Systèmes super-scalaires
Jeux d’instructions SIMD
Jeux d’instructions orientés métiers
Public :
IV. Caches
Cette formation s'adresse à des scientifiques, Principes généraux
techniciens et ingénieurs en développement logiciel. Associativité
Cache multi-niveaux
V. Gestion de la mémoire
Principes généraux
Mémoire virtuelle
Pagination et TLB
VI. Architectures Multi-coeurs
Principes généraux
Durée de la formation : 3 jours
Impact sur les caches
Gestion des threads
VII. Architectures NUMA
Problématiques
Bibliothèque libnuma
Autres solutions logiciellesFORMATION HPC
L’accélération des
calculs avec bSIMD
Programme :
Objectif pédagogique : I. Introduction
Historique
Les jeux d’instructions SIMD sont des composantes 1 001 saveurs de SIMD
fondamentales des processeurs modernes. Leur Compilateurs vs développeurs
maîtrise est néanmoins rendue complexe de part leur Introduction à bSIMD
grande variété.
II. Opérations de base
Cette formation a pour objectif de familiariser Types SIMD
l’apprenant avec ces jeux d’instructions et les bonnes Interaction avec la mémoire
pratiques nécessaires à leur exploitation via des Opérations arithmétiques et logiques
outils modernes. Comparaison et structure de contrôle
Bénéfices attendus : III. Calcul en nombres flottants
Principes généraux
Maîtriser les techniques de développement SIMD et Manipulation de la mantisse et de
les appliquer de manière efficace. l’exposant
Algorithmes itératifs pour la précision
Public : IV. Mélange et formatage
Principes généraux
Cette formation s'adresse à des scientifiques, Mélanges et mélanges parfaits
techniciens et ingénieurs en développement logiciel Accès mémoire irréguliers
ayant une expérience en C ou C++. Transposition
V. Techniques d’intégration
Gestion de la variabilité des jeux
d’instruction
Gestion de la mémoire : AoS ou SoA
Durée de la formation : 3 jours Interaction avec d’autres langages
VI. ApplicationsFORMATION HPC
Techniques
d’optimisations pour
le calcul numérique
Programme :
I. Introduction
Objectif pédagogique :
II. Concevoir pour la performance
Algorithmes et structures de données La maîtrise des architectures parallèles passe aussi
Mémoire et I/O par une connaissance approfondie de la relation
Savoir parler compilateur entre les algorithmes et leurs implémentations
Anticiper le parallélisme numériques.
III. Boucles & Layout mémoire Cette formation a pour objectif de se familiariser avec
les stratégies de développement permettant
Rappel
d’implanter de manière optimale des algorithmes
Cache et optimisation
classiques.
Transformation de boucles
AoS ou SoA
IV. Précision vs vitesse Bénéfices attendus :
Rappel sur IEEE 754
Se familiariser avec les problématiques de
Mesure de la précision
performance du calcul numérique ; maîtriser les outils
Pièges classiques
logiciels du domaine et éviter les erreurs.
Précision mixte
V. Algèbre linéaire
Public :
Inversion vs résolution
Systèmes creux, systèmes denses
Exploiter le contexte métier Cette formation s'adresse à des scientifiques,
Choisir un solveur techniciens et ingénieurs en développement logiciel
ayant une expérience en C ou C++.
VI. Briques logicielles de base
bSIMD
OpenMP
MPI
Autres bibliothèques Durée de la formation : 3 joursFORMATION HPC
Cryptographie et HPC
Programme : Objectif pédagogique :
La cryptographie s’impose comme une discipline
indispensable dans les communications modernes et
est l’une des bases de la cyber-sécurité. Elle assure
la confidentialité, l’authenticité et l’intégrité de nos
I. Quelques points de vocabulaire et de bon sens messages.
Pourquoi la cryptographie ?
Vocabulaire Depuis les débuts de l’informatique la cryptographie
Le principe de Kerckhoff et les systèmes de calcul sont intimement liés. Cette
Implantation et temps de calcul formation a pour but de présenter ses liens étroits.
On connaît le cryptosystème parfait
II. La cryptographie asymétrique Bénéfices attendus :
RSA
El-Gamal Maîtriser la cryptographie et savoir l’appliquer dans le
cadre du HPC.
III. La cryptographie symétrique
Fonctions de hachage
Codes par flots Public :
Codes par blocs
Générateurs aléatoires Cette formation s’adresse à des développeurs qui
souhaitent s’initier à la cryptographie ayant quelques
IV. Les différences entre les niveaux de l’implantation connaissances de base en arithmétique.
et sémantique
Niveau sémantique
Niveau de l’implantation
Durée de la formation : 5 jours
V. Chiffrement/Déchiffrement
Cryptographie symétrique
Cryptographie asymétrique
Fonctions de hachage
VI. Cryptanalyse : la factorisation et le logarithme
discret
Rappels de complexités
Notions de théorie algorithmique des nombres
Algorithmes de base
Algorithme d’index calculus
VII. Chiffrement homomorphe
VIII. Alternatives à la cryptographie usuelleFORMATION HPC
Programmation pour les
systèmes distribués
Programme :
I. Introduction
Pourquoi des applications distribuées
Rappel historique
Challenges et imitations
II. Métriques de performance
Utilité des métriques Objectif pédagogique :
Loi d’Amdahl
Loi de Gustafson-Barsis Cette formation a pour objectif de présenter les outils,
Métrique de Karp-Flatt les métriques et les algorithmes nécessaires à
Gflops ou Go/s ? l’exploitation optimale des systèmes distribués
quelque soit leur échelle.
III. MPI
Principes généraux Bénéfices attendus :
Fonctions de base
Communications synchrones Maîtriser les techniques de programmation sur
Communications collectives systèmes distribués, développer les applications
Communications asynchrones distribuées avec un haut niveau d’abstraction et de
performance.
IV. Le modèle BSP
Principes généraux
Modèle de performance Public :
Primitives BSP
Algorithmes BSP classiques
Cette formation s'adresse à des scientifiques,
techniciens et ingénieurs en développement logiciel
V. Squelettes algorithmiques
Principes généraux ayant une expérience en C ou C++.
Squelettes data-parallel
Squelettes task-parallel
Durée de la formation : 3 joursFORMATION HPC
Programmation
multi-coeurs avec OpenMP
Programme : Objectif pédagogique :
Les architectures multi-cœurs sont désormais
largement répandues mais nécessitent une prise en
I. Introduction main effective.
Les architectures multi-cœurs
Pourquoi OpenMP ? Cette formation va permettre à l’apprenant de se
familiariser avec ces architectures, de maîtriser la
II. Principes généraux technologie OpenMP, l’appliquer à des cas réalistes
et de savoir reconnaître les pièges classiques de ce
Notion de threads
type de développement.
Le parallélisme de données
Interaction avec les caches
Bénéfices attendus :
III. Mise en œuvre
Maîtriser les techniques de développement sur
Sections parallèles
architectures multi-cœurs via la technologie OpenMP.
Boucles parallèles
Réductions
Synchronisation
Public :
IV. Aspects avancés
Boucles ou sections ? Cette formation s'adresse à des scientifiques,
Gestion des tâches techniciens et ingénieurs en développement logiciel
Le problème du faux partage ayant une expérience en C ou C++.
Durée de la formation : 3 joursLes offres de formations NUMSCALE GPGPU
FORMATION GPU
Programmation GPGPU
avec OpenCL
Programme : Objectif pédagogique :
Les accélérateurs de calcul type GPU sont devenus
des systèmes de calcul incontournables. Néanmoins
leur modèle de programmation est radicalement
différent des modèles séquentiels classiques.
I. Introduction
Dans cette formation l’apprenant sera familiarisé
Historique avec les stratégies de développement sur GPU et
manipulera la technologie OpenCL afin d’en maîtriser
Un changement de paradigme les aspects techniques.
Du SIMD au many-cores
L'architecture GPGPU Bénéfices attendus :
Comparaison entre les différentes architectures Maîtriser les techniques de développement sur GPU
GPGPU vs SIMD et les appliquer de manière efficace.
GPGPU vs multi-processeurs
GPGPU vs Shaders
Public :
II. Programmation avec OpenCL
Cette formation s'adresse à des scientifiques,
Le modèle de programmation GPGPU
techniciens et ingénieurs en développement logiciel
Structure d’un noyau de calcul GPGPU
Les interactions entre les données et le ayant une expérience en C ou C++.
code
Branches, récursion et autres points
bloquants
Les bases de la programmation avec OpenCL
Repérage et sélection d’un GPU Durée de la formation : 3 jours
Ecrire et lancer les kernels OpenCL
Gestion de la mémoire
Gestion de la communication
Gestion de la synchronisation
Sujets avancés
Mise au point des noyaux
Timing et optimisation des noyaux
Streaming & MultibufferingFORMATION GPU
Programmation GPGPU
avec CUDA
Programme : Objectif pédagogique :
Les accélérateurs de calcul type GPU sont
devenus des systèmes de calcul
incontournables. Néanmoins leur modèle de
I. Introduction programmation est radicalement différent des
modèles séquentiels classiques.
Historique
Dans cette formation l’apprenant sera familiarisé
Un changement de paradigme avec les stratégies de développement sur GPU et
Du SIMD au many-cores manipulera la technologie CUDA afin d’en maîtriser
L'architecture GPGPU les aspects techniques.
Comparaison entre les différentes architectures Bénéfices attendus :
GPGPU vs SIMD
GPGPU vs multi-processeurs Maîtriser les techniques de développement sur GPU
GPGPU vs Shaders et les appliquer de manière efficace.
II. Programmation avec OpenCL Public :
Le modèle de programmation GPGPU Cette formation s'adresse à des scientifiques,
GPGPU Code Flow
techniciens et ingénieurs en développement logiciel
Les interactions entre les données et le
code ayant une expérience en C ou C++.
Branches, récursion et autres points
bloquants
Les bases de la programmation avec CUDA
Repérage et sélection d’un GPU
Ecrire et lancer les kernels CUDA Durée de la formation : 3 jours
Gestion de la mémoire
Gestion de la communication
Gestion de la synchronisation
Sujets avancés
Mise au point des noyaux
Timing et optimisation des noyaux
Streaming & MultibufferingMachine Vision
Finance & Banking Telecom
Aerospace Automotive Oil & Energy
Image & Sound Security
Big Data & AnalyticsCon-
NUMSCALE SAS
Digiteo Bâtiment 660
Rue Noetzlin
91190 Gif-sur-Yvette
Tel : 01 69 15 49 35
formations@numscale.com
Capital : 117 600 euros
Immatriculation : RCS Evry B 749 983 631
SIRET : 749 983 631 00021
Numéro TVA : FR15 749983631
N° d’organisme de formation : 11 91 07537 91
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