code: # Databricks notebook source
  # MAGIC %md
  # MAGIC # 3. Chatbotの作成とデプロイ
  # MAGIC
  # MAGIC <br/>
  # MAGIC <img src="https://github.com/naoyaabe-db/public_demo_images/blob/3380b6d73937cd95efae845799c37de910b7394c/rag_demo_images/diagram_notebook3.png?raw=true" style="float: right" width="1000px">
  # MAGIC <br/>
  # MAGIC
  # MAGIC ### このNotebookの流れ
  # MAGIC このNotebookでは、OpenAIのチャットモデルと前のNotebookで作成したVector Search Indexを組み合わせて、RAGを使用したChatbotを完成させます。<br/><br/>
  # MAGIC
  # MAGIC 1. 必要なライブラリのインストール
  # MAGIC 2. コンフィグ（自身の環境に合わせた各種パラメータの指定）
  # MAGIC 3. カタログとスキーマのアクセス権限付与
  # MAGIC 4. Vector Search Indexへの権限付与
  # MAGIC 5. LangChain Retriever の作成
  # MAGIC 6. Chatで使用するOpenAIモデルをエンドポイントとしてデプロイ
  # MAGIC 7. RAG Chainを作成する
  # MAGIC 8. 作成したRAGチェーンをMLFlowモデルレジストリへ登録する
  # MAGIC 9. RAGチェーンをモデルサービングエンドポイントにデプロイする
  # MAGIC
  # MAGIC ### このNotebookで出てくる主な機能・技術
  # MAGIC このNotebookでは、以下の解説されている機能・技術を使用しています。より詳細を調べたい場合は各リンク先のドキュメントをご覧ください。<br/><br/>
  # MAGIC
  # MAGIC - Unity Catalogによる各オブジェクトの権限管理 [(Databricks公式ドキュメント)](https://docs.databricks.com/ja/data-governance/unity-catalog/manage-privileges/privileges.html)
  # MAGIC - ノートブック上でのシークレットの使用 [(Databricks公式ドキュメント)](https://docs.databricks.com/ja/security/secrets/example-secret-workflow.html#use-the-secrets-in-a-notebook)
  # MAGIC - 外部モデルのモデルサービングエンドポイント [(Databricks公式ドキュメント)](https://docs.databricks.com/ja/generative-ai/external-models/external-models-tutorial.html)
  # MAGIC - LangChainのDatabricks Vector Searchインテグレーション [(LangChain APIリファレンス)](https://api.python.langchain.com/en/latest/vectorstores/langchain_community.vectorstores.databricks_vector_search.DatabricksVectorSearch.html)
  # MAGIC - LangChain RetrievalQAチェーン [(LangChain APIリファレンス)](https://api.python.langchain.com/en/stable/chains/langchain.chains.retrieval_qa.base.RetrievalQA.html)
  # MAGIC - MLFlowのLangChainインテグレーション [(MLFlow公式ドキュメント)](https://mlflow.org/docs/latest/python_api/mlflow.langchain.html)
  # MAGIC
  # MAGIC
  # MAGIC ### このNotebookの動作環境
  # MAGIC Databricks Runtime Version 14.2 ML のクラスター
  
  # COMMAND ----------
  
  # MAGIC %md
  # MAGIC ## 必要なライブラリのインストール
  
  # COMMAND ----------
  
  # MAGIC %pip install databricks-vectorsearch mlflow[genai]>=2.9.0 langchain==0.0.344 databricks-sdk==0.12.0
  # MAGIC dbutils.library.restartPython()
  
  # COMMAND ----------
  
  # MAGIC %md
  # MAGIC ## コンフィグのロード
  # MAGIC #### 別のNotebook `config` の中の変数名を自身の環境用に書き換えてから下記を実行してください。
  
  # COMMAND ----------
  
  # MAGIC %run ./config
  
  # COMMAND ----------
  
  # MAGIC %md
  # MAGIC ## カタログとスキーマのアクセス権限の付与
  
  # COMMAND ----------
  
  spark.sql(f'GRANT USAGE ON CATALOG {catalog_name} TO `{sp_name}`');
  spark.sql(f'GRANT USAGE ON DATABASE {catalog_name}.{schema_name} TO `{sp_name}`');
  
  # COMMAND ----------
  
  # MAGIC %md
  # MAGIC ## Vector Search Indexへの権限付与
  # MAGIC 以下の手順で、GUIからVector Search Indexへの権限付与を行う。<br/><br/>
  # MAGIC 1. 左のメインメニューから`Catalog`を選択
  # MAGIC 2. Catalog Explorer内で自身が作成したVector Search Indexの画面まで行く
  # MAGIC 3. `Permission`タブを開き、`GRANT`ボタンを押す
  # MAGIC <br/>
  # MAGIC <img src="https://github.com/naoyaabe-db/public_demo_images/blob/f0bfafc1d892a93c6397bc279c1c0779f7bf4275/rag_demo_images/find_vs_index.png?raw=true" style="float: right" width="600px">
  # MAGIC <br/>
  # MAGIC 4. 管理者から提供されるService Principalに対して、`SELECT`権限を付与する
  # MAGIC <br/>
  # MAGIC <img src="https://github.com/naoyaabe-db/public_demo_images/blob/c59e134528fb56d7bcd762d73fe5167a3cf2ff82/rag_demo_images/vector_index_permission.png?raw=true" style="float: right" width="600px">
  
  # COMMAND ----------
  
  import os
  
  host = "https://" + spark.conf.get("spark.databricks.workspaceUrl")
  os.environ['DATABRICKS_TOKEN'] = dbutils.secrets.get(f"{scope_name}", f"{secret_name}")
  os.environ['OPENAI_API_KEY'] = dbutils.secrets.get(f"{openai_scope_name}", f"{openai_secret_name}")
  
  # COMMAND ----------
  
  # MAGIC %md
  # MAGIC ## 埋め込みモデルのサービングエンドポイントに対する権限付与
  # MAGIC 以下の手順で、GUIから埋め込みモデルのサービングエンドポイントへの権限付与を行う。<br/><br/>
  # MAGIC 1. 左のメインメニューから`Serving`を選択
  # MAGIC 2. エンドポイントの一覧から、前のNotebook「02_Vector Search Indexの構築」で自身が作成した埋め込みモデルのサービングエンドポイントを開く
  # MAGIC <br/>
  # MAGIC <img src="https://github.com/naoyaabe-db/public_demo_images/blob/9a0bb53524ec7009fe6167287b11431f223f17fb/rag_demo_images/model_serving_endpoint_list.png?raw=true" style="float: right" width="600px">
  # MAGIC <br/>
  # MAGIC 3. 画面右上の`Permission`ボタンから権限設定の画面を開き、Service Principalに対して`Can Manage`権限を付与する
  # MAGIC <br/>
  # MAGIC <img src="https://github.com/naoyaabe-db/public_demo_images/blob/9a0bb53524ec7009fe6167287b11431f223f17fb/rag_demo_images/model_serving_endpoint_permission.png?raw=true" style="float: right" width="600px">
  
  # COMMAND ----------
  
  # MAGIC %md
  # MAGIC ## LangChain Retriever の作成
  
  # COMMAND ----------
  
  from databricks.vector_search.client import VectorSearchClient
  from langchain.vectorstores import DatabricksVectorSearch
  
  def get_retriever(persist_dir: str = None):
      # Vector Search Client の作成
      vsc = VectorSearchClient(workspace_url=host, personal_access_token=os.environ["DATABRICKS_TOKEN"])
  
      # 作成したVector Search Indexをロード
      vs_index = vsc.get_index(
          endpoint_name=vector_search_endpoint_name,
          index_name=f"{catalog_name}.{schema_name}.{index_name}"
          )
  
      # LangChainのvectorstoresオブジェクトにする
      vectorstore = DatabricksVectorSearch(vs_index)
      return vectorstore.as_retriever()
  
  vectorstore_ret = get_retriever()
  
  # COMMAND ----------
  
  # Retrieverのテスト
  similar_documents = vectorstore_ret.get_relevant_documents("顧客情報の用途は？")
  print(f"Relevant documents: {similar_documents[0]}")
  
  # COMMAND ----------
  
  # MAGIC %md
  # MAGIC ## Chatで使用するOpenAIモデルをエンドポイントとしてデプロイ
  # MAGIC
  # MAGIC #### このサンプルではOpenAIを使用していますが、Azure OpenAIを使用する場合は以下のドキュメントに従ってコードを変更してください
  # MAGIC https://docs.databricks.com/ja/generative-ai/external-models/external-models-tutorial.html
  # MAGIC #### 以下のコード内の`openai_api_key` は 予め管理者が作成したService Principalの情報を使って、`{{secrets/スコープ名/シークレット名}}`に書き換えてください
  
  # COMMAND ----------
  
  # DBTITLE 1,チャットモデルのサービングエンドポイント作成
  import mlflow.deployments
  
  # MLFLow Deployments の各種機能を操作するためのクライアントを用意
  mlflow_deploy_client = mlflow.deployments.get_deploy_client("databricks")
  
  try:
      # MLFLow Deployments のクライアントを使い、OpenAIのチャットモデル(gpt-3.5-turbo)への
      # Proxyとなるモデルサービングエンドポイントを作成する
      mlflow_deploy_client.create_endpoint(
          name=chat_model_endpoint_name,
          config={
              "served_entities": [{
                  "external_model": {
                      "name": "gpt-3.5-turbo",
                      "provider": "openai",
                      "task": "llm/v1/chat",
                      "openai_config": {
                          # 下記は管理者から提供されたService Principalのシークレット情報で書き換える
                          "openai_api_key": "{{secrets/fieldeng/nabe_openai}}"
                      }
                  }
          }]
          }
      )
  except Exception as e:
      print(e)
  
  # COMMAND ----------
  
  # DBTITLE 1,OpenAIのチャットモデル単体でテスト（文脈と異なる、期待していない答え）
  from langchain.chat_models import ChatDatabricks
  
  # 今回の文脈では「サブプロセッサー」はサードパーティの事業者といった意味だが、
  # OpenAIのチャットモデル単体では全く違う意味の答えが返ってくる
  chat_model = ChatDatabricks(endpoint=chat_model_endpoint_name, max_tokens = 200)
  print(f"Test chat model: {chat_model.predict('サブプロセッサーとは何ですか？')}")
  
  # COMMAND ----------
  
  # MAGIC %md
  # MAGIC ## RAG Chainを作成する
  
  # COMMAND ----------
  
  # DBTITLE 1,RAGチェーンの作成
  from langchain.chains import RetrievalQA
  from langchain.prompts import PromptTemplate
  
  TEMPLATE = """あなたはDatabricksの顧客情報の取り扱い規定を熟知しています。次に与えられるコンテキストを使用して、その後の質問に答えなさい:
  {context}
  Question: {question}
  Answer:
  """
  prompt = PromptTemplate(template=TEMPLATE, input_variables=["context", "question"])
  
  # ここまで用意したチャットモデル、Vector Search Index、プロンプトテンプレートを1つのチェーンにまとめる
  chain = RetrievalQA.from_chain_type(
      llm=chat_model,
      chain_type="stuff",
      retriever=vectorstore_ret,
      chain_type_kwargs={"prompt": prompt}
  )
  
  # COMMAND ----------
  
  # DBTITLE 1,RAGチェーンでテスト（ドキュメントの内容を踏まえた期待通りの答え）
  # 先ほどのOpenAIのチャットモデル単体では全く違う意味の答えが返ってきたが、
  # 今度はVector Search内の情報を使って適切な答えを返してくれる
  question = {"query": "サブプロセッサーとは何ですか？"}
  answer = chain.run(question)
  print(answer)
  
  # COMMAND ----------
  
  # MAGIC %md
  # MAGIC ## 作成したRAGチェーンの登録と評価
  
  # COMMAND ----------
  
  # DBTITLE 1,MLFlowエクスペリメントを事前に作成・指定
  import requests
  
  api_key = dbutils.secrets.get(f"{scope_name}", f"{secret_name}")
  
  xp_root_path = f"/Shared/rag_demo/experiments/{experiment_dir_name}"
  r = requests.post(f"{host}/api/2.0/workspace/mkdirs", headers = {"Accept": "application/json", "Authorization": f"Bearer {api_key}"}, json={ "path": xp_root_path})
  mlflow.set_experiment(f"{xp_root_path}/{experiment_name}")
  
  # COMMAND ----------
  
  from mlflow import MlflowClient
  
  # モデルレジストリから最新バージョンの番号を取得する
  def get_latest_model_version(model_name):
      mlflow_client = MlflowClient()
      latest_version = 1
      for mv in mlflow_client.search_model_versions(f"name='{model_name}'"):
          version_int = int(mv.version)
          if version_int > latest_version:
              latest_version = version_int
      return latest_version
  
  # COMMAND ----------
  
  # DBTITLE 1,評価用データセットの準備
  import pandas as pd
  
  # デモのため、3件のみのテストデータセットを手動で作成
  # 入力(質問)を入れたカラムの名前を上でテストした時のものに合わせ、「query」とすること
  eval_df = pd.DataFrame(
      {
          "query": [
              "「パーソナル データ」の定義を教えてください",
              "サブプロセッサーにはどのような義務がありますか？",
              "データの暗号化について、Databricksがどのような取り組みを行なっているか教えてください"
          ],
          "ground_truth": [
              "パーソナルデータとは、顧客コンテンツに含まれる、または Databricks サービスの提供において顧客によって、または顧客に代わって、本契約に基づいて処理するために Databricks に提供される、すべての「個人データ」または「個人情報」を意味します。",
              "Databricks は、下請処理者と書面による契約を締結するものとします。これには、契約および本 DPA と同様に個人データを保護するデータ保護およびセキュリティ対策が含まれます。 その下請処理者の作為、誤りまたは不作為が原因である本契約および本 DPA の違反に対して、Databricks がそのような作為、誤りまたは不作為に対して責任を負っていたであろう範囲で、完全に責任を負います。",
              "転送中のデータは、お客様とDatabricksコントロールプレーン間、およびDatabricksコントロールプレーンとデータプレーン間で暗号されています。暗号的には、安全なプロトコル (TLS v.1.2 以上) を使用しています。また、Databricksコントロールプレーン内に保存されているデータは、安全なプロトコル (AES-128 ビット、または同等以上) を使用して暗号化されます。",
          ],
      }
  )
  
  # COMMAND ----------
  
  # DBTITLE 1,MLFlowによるロギング、モデルレジストリ登録、評価
  from mlflow.models import infer_signature
  import mlflow
  import langchain
  from mlflow.metrics.genai import answer_similarity, answer_correctness, answer_relevance
  
  # Databricks Unity Catalog上にモデルを保存するよう指定
  mlflow.set_registry_uri("databricks-uc")
  # モデルレジストリに登録する際のモデル名
  model_name = f"{catalog_name}.{schema_name}.{rag_model_name}"
  
  with mlflow.start_run(run_name="dbdemos_chatbot_rag") as run:
      # 上のセルでサンプルとして試した質問と回答を、入出力のシグネチャとして登録
      signature = infer_signature(question, answer)
      model_info = mlflow.langchain.log_model(
          chain,
          loader_fn=get_retriever,
          artifact_path="chain",
          registered_model_name=model_name,
          pip_requirements=[
              "mlflow[genai]>=2.9.0",
              "langchain==" + langchain.__version__,
              "databricks-vectorsearch",
          ],
          input_example=question,
          signature=signature
      )
  
      # モデルの評価
      results = mlflow.evaluate(
          # 上記でロギングしたモデルのURI
          model_info.model_uri,
          # テストデータセットが入ったDataFrame
          eval_df,
          # 正解(模範回答)を入れたカラムの名前
          targets="ground_truth",
          # タスクの種類を質問応答で指定
          model_type="question-answering",
          # 評価指標を追加
          extra_metrics=[
              answer_similarity(),
              answer_correctness(),
              answer_relevance()
              ],
          evaluators="default",
          evaluator_config={"col_mapping": {"inputs": "query"}}
      )
  
      import mlflow.models.utils
      mlflow.models.utils.add_libraries_to_model(
          f"models:/{model_name}/{get_latest_model_version(model_name)}"
      )
  
  # COMMAND ----------
  
  # MAGIC %md
  # MAGIC ## RAGチェーンをモデルサービングエンドポイントにデプロイする
  # MAGIC
  # MAGIC #### 以下のコード内の`DATABRICKS_TOKEN`と`DATABRICKS_HOST`は 予め管理者が作成したService Principalの情報を使って、`{{secrets/スコープ名/シークレット名}}`に書き換えてください
  
  # COMMAND ----------
  
  # DBTITLE 1,RAGチェーンのデプロイ
  from databricks.sdk import WorkspaceClient
  from databricks.sdk.service.serving import EndpointCoreConfigInput, ServedModelInput
  
  latest_model_version = get_latest_model_version(model_name)
  
  #　モデルサービングエンドポイントへのデプロイ内容を指定
  w = WorkspaceClient()
  endpoint_config = EndpointCoreConfigInput(
      name=rag_endpoint_name,
      served_models=[
          ServedModelInput(
              # デプロイするモデルのモデルレジストリ上での名前
              model_name=model_name,
              # デプロイするモデルのバージョン（上で取得した最新バージョンを指定）
              model_version=latest_model_version,
              # モデルサービングエンドポイントのキャパシティ
              workload_size="Small",
              # リクエストが無い時はリソースをゼロまでスケールダウンする
              scale_to_zero_enabled=True,
              # モデルサービングエンドポイントに対して渡す環境変数 (SPのシークレット)
              environment_vars={
                  # 下記は、SPのワークスペース接続用のシークレットに書き換え
                  "DATABRICKS_TOKEN": "{{secrets/fieldeng/nabe-field-eng-ws}}",
                  # 下記は、SPがシークレットに保存しているワークスペースのホスト名に書き換え
                  "DATABRICKS_HOST": "{{secrets/fieldeng/nabe-field-eng-host}}"
              }
          )
      ]
  )
  
  existing_endpoint = next(
      (e for e in w.serving_endpoints.list() if e.name == rag_endpoint_name), None
  )
  
  # 同じ名前のモデルサービングエンドポイントがまだデプロイされていない場合は新規にデプロイ
  if existing_endpoint == None:
      print(f"Creating the endpoint {rag_endpoint_name}, this will take a few minutes to package and deploy the endpoint...")
      w.serving_endpoints.create_and_wait(name=rag_endpoint_name, config=endpoint_config)
  # 同じ名前のモデルサービングエンドポイントがすでにプロイされている場合はアップデート
  else:
      print(f"Updating the endpoint {rag_endpoint_name} to version {latest_model_version}, this will take a few minutes to package and deploy the endpoint...")
      w.serving_endpoints.update_config_and_wait(served_models=endpoint_config.served_models, name=rag_endpoint_name)
  
  # COMMAND ----------
  
  # DBTITLE 1,デプロイしたRAGチェーンのテスト
  question = "サブプロセッサーとは何ですか？"
  
  answer = w.serving_endpoints.query(rag_endpoint_name, inputs=[{"query": question}])
  print(answer.predictions[0])
  
apis: langchain.vectorstores.DatabricksVectorSearch langchain.chains.RetrievalQA.from_chain_type langchain.prompts.PromptTemplate langchain.chat_models.ChatDatabricks
extract_api: [((5946, 5996), 'mlflow.deployments.get_deploy_client', 'mlflow.deployments.get_deploy_client', (['"""databricks"""'], {}), "('databricks')\n", (5982, 5996), False, 'import mlflow\n'), ((6909, 6974), 'langchain.chat_models.ChatDatabricks', 'ChatDatabricks', ([], {'endpoint': 'chat_model_endpoint_name', 'max_tokens': '(200)'}), '(endpoint=chat_model_endpoint_name, max_tokens=200)\n', (6923, 6974), False, 'from langchain.chat_models import ChatDatabricks\n'), ((7372, 7446), 'langchain.prompts.PromptTemplate', 'PromptTemplate', ([], {'template': 'TEMPLATE', 'input_variables': "['context', 'question']"}), "(template=TEMPLATE, input_variables=['context', 'question'])\n", (7386, 7446), False, 'from langchain.prompts import PromptTemplate\n'), ((7519, 7652), 'langchain.chains.RetrievalQA.from_chain_type', 'RetrievalQA.from_chain_type', ([], {'llm': 'chat_model', 'chain_type': '"""stuff"""', 'retriever': 'vectorstore_ret', 'chain_type_kwargs': "{'prompt': prompt}"}), "(llm=chat_model, chain_type='stuff', retriever=\n    vectorstore_ret, chain_type_kwargs={'prompt': prompt})\n", (7546, 7652), False, 'from langchain.chains import RetrievalQA\n'), ((8179, 8343), 'requests.post', 'requests.post', (['f"""{host}/api/2.0/workspace/mkdirs"""'], {'headers': "{'Accept': 'application/json', 'Authorization': f'Bearer {api_key}'}", 'json': "{'path': xp_root_path}"}), "(f'{host}/api/2.0/workspace/mkdirs', headers={'Accept':\n    'application/json', 'Authorization': f'Bearer {api_key}'}, json={'path':\n    xp_root_path})\n", (8192, 8343), False, 'import requests\n'), ((8339, 8397), 'mlflow.set_experiment', 'mlflow.set_experiment', (['f"""{xp_root_path}/{experiment_name}"""'], {}), "(f'{xp_root_path}/{experiment_name}')\n", (8360, 8397), False, 'import mlflow\n'), ((8959, 9677), 'pandas.DataFrame', 'pd.DataFrame', (["{'query': ['「パーソナル データ」の定義を教えてください', 'サブプロセッサーにはどのような義務がありますか？',\n    'データの暗号化について、Databricksがどのような取り組みを行なっているか教えてください'], 'ground_truth': [\n    'パーソナルデータとは、顧客コンテンツに含まれる、または Databricks サービスの提供において顧客によって、または顧客に代わって、本契約に基づいて処理するために Databricks に提供される、すべての「個人データ」または「個人情報」を意味します。'\n    ,\n    'Databricks は、下請処理者と書面による契約を締結するものとします。これには、契約および本 DPA と同様に個人データを保護するデータ保護およびセキュリティ対策が含まれます。 その下請処理者の作為、誤りまたは不作為が原因である本契約および本 DPA の違反に対して、Databricks がそのような作為、誤りまたは不作為に対して責任を負っていたであろう範囲で、完全に責任を負います。'\n    ,\n    '転送中のデータは、お客様とDatabricksコントロールプレーン間、およびDatabricksコントロールプレーンとデータプレーン間で暗号されています。暗号的には、安全なプロトコル (TLS v.1.2 以上) を使用しています。また、Databricksコントロールプレーン内に保存されているデータは、安全なプロトコル (AES-128 ビット、または同等以上) を使用して暗号化されます。'\n    ]}"], {}), "({'query': ['「パーソナル データ」の定義を教えてください',\n    'サブプロセッサーにはどのような義務がありますか？',\n    'データの暗号化について、Databricksがどのような取り組みを行なっているか教えてください'], 'ground_truth': [\n    'パーソナルデータとは、顧客コンテンツに含まれる、または Databricks サービスの提供において顧客によって、または顧客に代わって、本契約に基づいて処理するために Databricks に提供される、すべての「個人データ」または「個人情報」を意味します。'\n    ,\n    'Databricks は、下請処理者と書面による契約を締結するものとします。これには、契約および本 DPA と同様に個人データを保護するデータ保護およびセキュリティ対策が含まれます。 その下請処理者の作為、誤りまたは不作為が原因である本契約および本 DPA の違反に対して、Databricks がそのような作為、誤りまたは不作為に対して責任を負っていたであろう範囲で、完全に責任を負います。'\n    ,\n    '転送中のデータは、お客様とDatabricksコントロールプレーン間、およびDatabricksコントロールプレーンとデータプレーン間で暗号されています。暗号的には、安全なプロトコル (TLS v.1.2 以上) を使用しています。また、Databricksコントロールプレーン内に保存されているデータは、安全なプロトコル (AES-128 ビット、または同等以上) を使用して暗号化されます。'\n    ]})\n", (8971, 9677), True, 'import pandas as pd\n'), ((10031, 10071), 'mlflow.set_registry_uri', 'mlflow.set_registry_uri', (['"""databricks-uc"""'], {}), "('databricks-uc')\n", (10054, 10071), False, 'import mlflow\n'), ((11885, 11902), 'databricks.sdk.WorkspaceClient', 'WorkspaceClient', ([], {}), '()\n', (11900, 11902), False, 'from databricks.sdk import WorkspaceClient\n'), ((4801, 4898), 'databricks.vector_search.client.VectorSearchClient', 'VectorSearchClient', ([], {'workspace_url': 'host', 'personal_access_token': "os.environ['DATABRICKS_TOKEN']"}), "(workspace_url=host, personal_access_token=os.environ[\n    'DATABRICKS_TOKEN'])\n", (4819, 4898), False, 'from databricks.vector_search.client 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