%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
\documentclass[12pt,a4paper]{book} % o article, book, ...

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
% packages...
\usepackage[utf8]{inputenc}
\usepackage[english, italian]{babel}
\usepackage[hyphens]{url}
\usepackage{showframe}

% Per generare il file PDF aderente alle specifiche PDF/A-1b. Verificarne poi la validità.
\usepackage[a-1b,mathxmp]{pdfx}

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    colorlinks,
    linkcolor={black!100!black},
    citecolor={blue!100!black},
    urlcolor={blue!100!black}
}

\usepackage{graphicx}

\usepackage{geometry}

\usepackage{tabularx}

\usepackage{booktabs}

\usepackage{caption}
\captionsetup[figure]{labelsep=period}


\usepackage{lipsum} % Per inserire testo a caso in attesa di realizzare i capitoli

\usepackage{listings} % Per inserire codice formattato
%\lstset{
	%lstset va usato dopo l'inizio del document e ogni volta che si vuole cambiare/impostare il linguaggio da formattare
	% language=bash
	%frame=single,
	%breaklines=true,
	%postbreak=\raisebox{0ex}[0ex][0ex]{\ensuremath{\color{red}\hookrightarrow\space}},
	%basicstyle=\ttfamily\footnotesize
%}

\usepackage{biblatex}
\addbibresource{Biblio.bib}

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\usepackage{epigraph} % per le frasi inizio capitolo

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\fancyhead[LEO]{\slshape \leftmark} %section
\fancyhead[REO]{\thepage}
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\usetikzlibrary{arrows}

\usepackage{titlesec}
\setcounter{secnumdepth}{3}
\setcounter{tocdepth}{3}


\newenvironment{usecaseenv}{
    \def\arraystretch{2}
    \begin{tabular}{p{3cm}p{10cm}}\hline
}{
    \hline\end{tabular}
    \def\arraystretch{1}
}

\newenvironment{characteristicsEnv}{
    \def\arraystretch{2}
    \begin{tabular}{lp{8cm}}\hline
}{
    \hline\end{tabular}
    \def\arraystretch{1}
}


\newcommand\addheading[1]{
    \multicolumn{2}{c}{\textbf{\textit{#1}}}\\ \hline
}

\newcommand\addrow[2]{
    \textbf{#1}
    &\begin{minipage}[t][][t]{10cm}
       #2
    \end{minipage}\\
}

\newcommand\addrowservice[2]{
    \textbf{#1}
    &\begin{minipage}[t][][t]{8cm}
       #2
    \end{minipage}\\
}

% The actual command definition
\let\oldFigureName\figurename %save the old definition of the caption's figure name
\newcommand{\usecase}[5]{
    \vspace*{0.5cm} % adds a bit of padding to make it look nicer
    \renewcommand{\figurename}{Use case} %call figure name "Use case" instead
    \begin{figure}[htbp]
        \begin{center}
            \begin{usecaseenv}
                \addheading{#1} 
                \addrow{Use case:}{#2}
                \addrow{Soggetti:}{#3}
                \addrow{Obiettivi:}{#4}
            \end{usecaseenv}
        \end{center}
        \caption{#5}
    \end{figure}
    \renewcommand{\figurename}{\oldFigureName} %reset caption figure name
}

\let\oldFigureName\figurename %save the old definition of the caption's figure name
\newcommand{\serviceCharacteristics}[6]{
    \vspace*{0.5cm} % adds a bit of padding to make it look nicer
    \renewcommand{\figurename}{} %call figure name "Use case" instead
    \begin{figure}[htbp]
        \begin{center}
            \begin{characteristicsEnv}
                \addheading{Caratteristiche}
                \addrowservice{Soggetto iniziatore:}{#1}
                \addrowservice{Partecipanti:}{#2}
                \addrowservice{Architettura software:}{#3}
                \addrowservice{Architettura hardware:}{#4}
                \addrowservice{Tipo di dato condiviso:}{#5}
                \addrowservice{Licenza:}{#6}
            \end{characteristicsEnv}
        \end{center}
    \end{figure}
    \renewcommand{\figurename}{\oldFigureName} %reset caption figure name
}

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
\begin{document}
\newgeometry{centering}
% Frontespizio
\pagenumbering{Roman}
\begin{titlepage}
    \begin{center}
        \includegraphics[width=\textwidth]{images/Logo.jpg}\\
        {\large{\em Corso di Laurea in Informatica per la comunicazione digitale}}
    \end{center}
    \vspace{12mm}
    \begin{center}
        {\huge{\bf Streaming decentralizzato di}}\\
        \vspace{4mm}
        {\huge{\bf contenuti audiovisivi}}\\
    \end{center}
    \vspace{12mm}
    \begin{flushleft}
        {\large{\bf Relatore:}}
        {\large{Trentini Andrea}}\\
        %{\large{\bf Correlatore:}}
        %{\large{...}}\\
    \end{flushleft}
    \vfill
    \begin{flushright}
        \parbox{1.7in}{
        {\large{\bf Tesi di Laurea di:}}\\
        {\large{Mirko Milovanovic}}\\
        {\large{\bf Matricola: \normalfont 870671}}
        }
    \end{flushright}
    \vfill
    \begin{center}
        {\large{\bf Anno Accademico 2021-2022}}
    \end{center}
\end{titlepage}

\tableofcontents
\thispagestyle{empty}

%\chapter o \sections (dipende dal documentclass e cosa vogliamo fare)
%\makeatletter
%\patchcmd{\@makechapterhead}{50\p@}{0pt}{}{}
%\patchcmd{\@makeschapterhead}{50\p@}{0pt}{}{}
%\makeatother

\chapter{Introduzione}
\pagenumbering{arabic}
\setcounter{page}{1}
Fin dai\todo{atrent: attenzione all'italiano, ho corretto} suoi albori Internet, nato da ARPAnet, svolge un ruolo importantissimo nella vita di tutti noi, che sia condividere informazioni militari, utilizzare servizi erogati via Web, o più recentemente guardare contenuti audiovisivi ``on-the-go'', ovvero quello di connettere le persone intorno al globo nei più svariati modi possibili attraverso l'utilizzo di calcolatori come computer e/o dispositivi mobili ``connessi''.
Negli anni e per come è stato concepito Internet stesso architetturalmente, si sono venuti a formare veri metodi di comunicazione tra gli utilizzatori e gli erogatori di servizi Internet, più o meno sicuri, efficaci o resilienti rispetto a tematiche come la privacy dei dati, la centralizzazione e costi di operazione.

Quello più diffuso oramai è certamente il modello Client/Server, reso famoso dall'imponente World Wide Web il me più diffuso e oseremo azzardare a dire più intuitivo di utilizzare Internet ma certamente non l'unico.\cite[]{w3c}

Questa necessità di avere grandi computer con elevata potenza di calcolo in un unico posto ha creato negli anni una situazione di forte centralizzazione da parte di poche "Big Tech", dovuto principalmente al grande costo necessario per allestire il software e tenere in funzione server indipendenti rispetto soluzioni di tipo \textit{Infrastructure as a Service (IaaS)} o \textit{Platform as a service (PaaS)}.

Questo metodo di \textit{deployment} dei servizi ha creato una situazione in cui pochi gestori hanno un grosso controllo e potere rispetto a un enorme userbase creando una situazione ``di troppo potere nelle mani di pochi''\cite[]{ai4businessDataTroppo} che sfocia in un elevato controllo di tutte le comunicazioni effettuate attraverso queste piattaforme con tutti i vari problemi morali e legali annessi come la raccolta eccessiva di metadati sugli utenti, licenze di utilizzo super restrittive, controllo dei contenuti in base a pregiudizi Individuali, crittografia illusoria e rottura della reciproca fiducia, meccanismo alla base di Internet stessa.\cite{trentini2020cittadinanza}
\todo{mirko: sarebbe da rivedere questa parte per rendere ben chiara la situazione attuale della rete coi suoi problemi di forte centralizzazione
    atrent: concordo, prendi pure anche da altri testi, scartabella la biblio del nostro}

Lo scopo di questo elaborato è quello di analizzare lo stato attuale della rete e del software riguardo la fruizione e trasmissione di contenuti audiovisivi online in modo decentralizzato. Nello specifico ci interessa testare sul campo e valutare quali siano le soluzioni esistenti disponibili oggi, quali quelle più utilizzate, quale letteratura sia disponibile a riguardo, eventuale definizione e realizzazione di una piattaforma ideale soggettiva se nessuna di quelle trovate ci soddisfi e infine concludere con la presentazione dei del lavoro svolto.

\todo{atrent: così com'è l'intro non spiega bene il problema che ti vuoi porre}


\todo{atrent: magari prima di continuare a scrivere testo dettaglia meglio l'outline inserendo sezioni e sottosezioni}

\section{TCP/IP, Internet e  World Wide Web}
\todo{mirko: il capitolo 2 non so come farlo così come impostato ora dato che questa parte viene già menzionata nella introduzione quando si menziona client/server
    atrent: potrebbe diventare una sezione del precedente}
\begin{center}
    \includegraphics[scale=0.3]{images/client-server.png}
\end{center}

Un sistema Client/Server è un tipo di computazione distribuita in cui i clienti effettuano delle richieste verso un server che a sua volta risponde con i dati/servizi richiesti restando in attesa. I client possono essere di vario tipo e trovarsi ovunque nel globo e in generale integrano una parte hardware (smartphone, PCs, \dots) ad una software (applicazioni GUI, web browser, \dots). I server, invece, sono delle macchine specializzate spesso raggruppate assieme in grandi data center, interconnesse tra di loro per fornire uno o più servizi a molteplici client contemporaneamente.

\begin{tikzpicture}[->,>=stealth',shorten >=1pt,auto,node distance=2cm,
        thick,main node/.style={circle,draw,font=\sffamily\Large\bfseries}]

    \node[main node] (1) {1};
    \node[main node] (2) [below left of=1] {2};
    \node[main node] (3) [below left of=2] {3};
    \node[main node] (4) [below right of=1] {4};
    \node[main node] (5) [below right of=2] {5};
    \node[main node] (6) [below right of=4] {6};
    \node[main node] (7) [below right of=3] {7};

    \draw (1) to [out=60,in=315,looseness=3] (5);

    \path[every node/.style={font=\sffamily\small}]
    (1)
    edge node {} (4)
    edge node {} (2)
    (2)
    edge node {} (4)
    edge [bend right] node {} (3)
    (3)
    edge node [right] {} (2)
    edge [bend right] node {} (5)
    (4)
    edge node [left] {} (3)
    (5)
    (6);
\end{tikzpicture}

\begin{tikzpicture}[->,>=stealth',shorten >=1pt,auto,node distance=2cm,
        thick,main node/.style={circle,draw,font=\sffamily\Large\bfseries}]

    \node[main node] (1) {1};
    \node[main node] (2) [below left of=1] {2};
    \node[main node] (3) [below left of=2] {3};
    \node[main node] (4) [below right of=1] {4};
    \node[main node] (5) [below right of=2] {5};
    \node[main node] (6) [below of=5] {6};
    \node[main node] (7) [below of=6] {7};
    \node[main node] (8) [below right of=4] {8};
    \node[main node] (9) [below right of=8] {9};
    \node[main node] (10) [below right of=9] {10};
    \node[main node] (11) [below left of=9] {11};

    \path[every node/.style={font=\sffamily\small}]
    (1)
    edge node {} (4)
    edge node {} (2)
    (2)
    edge node {} (5)
    edge node {} (3)
    (3)
    (4)
    edge node {} (5)
    (5)
    edge node {} (6)
    (6)
    edge node {} (7);
\end{tikzpicture}

\begin{tikzpicture}[->,>=stealth',shorten >=1pt,auto,node distance=2cm,
        thick,main node/.style={circle,draw,font=\sffamily\Large\bfseries}]

    \node[main node] (1) {1};
    \node[main node] (2) [below left of=1] {2};
    \node[main node] (3) [below left of=2] {3};
    \node[main node] (4) [below right of=1] {4};
    \node[main node] (5) [below right of=2] {5};
    \node[main node] (6) [below right of=4] {6};

    \path[every node/.style={font=\sffamily\small}]
    (1)
    edge node {} (4)
    edge node {} (2)
    (2)
    edge node {} (5)
    edge node {} (3)
    (3)
    (4)
    edge node {} (5)
    (5);
\end{tikzpicture}

\newpage
\section{Il difetto del Web}
\subsection{Web 2.0}
\subsection{Controllo delle comunicazioni tra individui}
\subsection{Riappropriazione dei dati}
\subsection{Forte dipendenza da software proprietario e perdita di privacy}
\subsection{Single point of failure}
\section{Live streaming e interaction}

\newpage
\subsection{Use cases}
Vediamo degli esempi di come questa interazione potrebbe essere svolta:

\usecase{Esempio d'interazione one to many}{Un utente davanti al proprio computer vorrebbe condividere quello che vede sullo schermo con i propri amici o followers}{Utente principale, viewers, computer, connessione internet}{Condivisione in live streaming di un contenuto a schermo via internet con TCP/IP}{}

\usecase{Esempio d'interazione many to many}{Più utenti al proprio computer vorrebbero comunicare e interagire tra di loro contemporaneamente simil conference-call}{Utenti multipli, computer, connessione internet, microfono, telecamera}{Live streaming e interazione real-time tra utenti via internet con TCP/IP}{}


Nei due esempi sopra citati si può notare un elemento comune a entrambe le situazioni, ovvero il voler condividere con altre persone contenuti audio e video via Internet, nello specifico sul Web, con dispositivi che verrebbero considerati completi e aperti.

Azienda:
\begin{itemize}
    \item Live stream di un evento/riunione interna

    \item Assistenza remota

    \item Conference calls

    \item come utente o come provider (distributore)

    \item Riduzione dei costi/banda necessaria
\end{itemize}

Education:
\begin{itemize}
    \item Live courses
\end{itemize}


Common Joe:
\begin{itemize}
    \item Lan party

    \item Gaming/Streamer

    \item Conference calls

    \item Security cameras

    \item Content moderation

    \item Small friends group live sharing
\end{itemize}

Governo:

\begin{itemize}
    \item Comunicazioni video di emergenza

    \item Click day like overload avoidance
\end{itemize}

Common Lizard:

Metaverso, qualsiasi cosa sarà


\chapter{Stato attuale del software}
\epigraph{In questo capitolo andremo ad esplorare ed analizzare tutte le situazioni e le tecnologie attualmente esistenti che possono essere applicate  }{}
\section{Nomenclatura}
Prima di iniziare con il ``dive-in'' vorremmo spendere qualche riga per fare un inquadratura generale di tutti i termini, non strettamente di uso comune, che andremo ad utilizzare nei capitoli successivi per cercare di essere il più possibile comprensibili anche ai meno avvezzi del settore

\begin{itemize}
    \item Livelli di decentralizzazione
          \begin{description}
              \item[fdfdrfdgdf]
              \item fsdsfffesdftrtggrd
          \end{description}
    \item Licenza
          \begin{description}
              \item Per licenza si intende un tipo di contratto con il quale il titolare dei diritti di sfruttamento economico sul software (programma informatico) definisce il regime giuridico di circolazione e le limitazioni nell'utilizzo e nella cessione dell'opera (che sia un'opera creativa, o un software, inteso come programma) \cite[]{wikipediaLicenzainformatica} che l'utente di un servizio deve accettare per utilizzare il suddetto.
          \end{description}
    \item Architettura
    \item fsfrterh
    \item ert retgertg
    \item trest ebtre
\end{itemize}


\section{Stato dell'arte}
Fortemente legato al cap 3.1, bisogna vedere come fare
\todo{integrare il capitolo "0.5.2 Provare a difendersi" e 3.4.1 Software Libero in quanto sembrano i più coerenti con il concetto}

Elenco iniziale del software trovato:
\begin{itemize}
    \item Ace Stream
          \begin{description}
              \item E' un software proprietario standalone da installare su PC/Android che utilizza come basecode VLC player aggiungendoci sopra tutta la parte P2P. Mette a disposizione anche il software server per iniziare il broadcast delle trasmissioni
              \item Ci sono delle API pubbliche ma il software pare sia closed source
              \item Descrizione dal sito "Ace Stream is a media platform of a new generation with a decentralized system of delivering and storing multimedia data, which is designed to create Internet services with functions of AVoD (Audio and Video on Demand) and Live Streaming, with extensive social and interactive component.
          \end{description}

    \item Tribler SwarmPlayer
          \begin{description}
              \item Si tratta di abandonware, quasi nessuna informazione a riguardo solo questa descrizione presente sul sito e un blog post di Wikipedia dove hanno testato/provato ad utilizzarlo come CDN per i video presenti sul sito
              \item The SwarmPlayer v1 was a Python based Bittorrent/Internet TV viewer. It allowed you to watch BitTorrent-hosted videos on demand and plays live Tribler streams. It is based on the same core as the Tribler TV application. More on the SwarmPlayer can be found at the pages about our large-scale trial we did in July 2008. The SwarmPlayer has been superseded by the SwarmPlugin. You can still build it yourself

                    In September 2010, we released SwarmPlayer v2 which is a browser plugin that adds P2P video streaming protocols to you browser under the tribe:// URL scheme. This allows direct P2P streaming of video into the new HTML5 <video> and <audio> elements. It was tested in a large-scale trial with Wikipedia
          \end{description}

    \item QQLive
          \begin{description}
              \item Sito web (una volta software da installare) del colosso Tencent per lo streaming live di dirette P2P per il mercato cinese, quasi nessuna informazione a riguardo, andando sul sito e spulciando il source code della pagina sembra utilizzi WebAssembly
              \item Sembra ci siano molti altri software simili per il mercato cinese probabilmente dovuto alla enorme quantità di persone e di conseguenza traffico internet
              \item QQlive is a live streaming video freeware created by Tencent, which takes advantages of advanced P2P streaming media technology to ensure that the platform can keep up with traffic. It attracts 3,000,000 visitors per day.
          \end{description}

    \item StriveCast
          \begin{description}
              \item Servizio di CDN P2P a pagamento con un focus sui grossi eventi e come gestirli con il loro Servizio "Enterprise Video Delivery over WebRTC"
              \item Servizio tipicamente B2B nessun client o sito diretto fatto da loro
              \item
                    95\% bandwidth reduction during live events
                    Reduce bandwidth requirements for video collaboration and webcasting by 95\% to ensure a reliable and scalable use of video as your main channel of communication.


                    No agent or client installation - 100\% browser-based!
                    Start using StriveCast eCDN within minutes after initial setup. No software installation, network configuration, or firewall changes are required.

                    Real-Time Event Statistics with Video Analytics
                    Monitor your network and webcast performance in real-time with our video analytics dashboard to get a holistic, data-driven report about your live events.
          \end{description}

    \item Skype
          \begin{description}
              \item
          \end{description}

    \item Twitch

    \item YouTube
          \begin{description}
              \item
          \end{description}

    \item Discord
          \begin{description}
              \item
          \end{description}

    \item Skype
          \begin{description}
              \item
          \end{description}

    \item Dlive
          \begin{description}
              \item
          \end{description}

    \item Zoom
          \begin{description}
              \item
          \end{description}

    \item Telegram
          \begin{description}
              \item
          \end{description}

    \item Apple Facetime
          \begin{description}
              \item
          \end{description}

    \item Jitsi
          \begin{description}
              \item
          \end{description}

    \item BigBlueButton
          \begin{description}
              \item
          \end{description}

    \item PULSE (P2PTV)
          \begin{description}
              \item
          \end{description}

    \item WebTorrent
          \begin{description}
              \item
          \end{description}

    \item PeerTube
          \begin{description}
              \item
          \end{description}

    \item SwarmCloud
          \begin{description}
              \item
          \end{description}

    \item Owncast
          \begin{description}
              \item
          \end{description}

    \item Restreamer
          \begin{description}
              \item
          \end{description}

    \item OPEN STREAMING PLATFORM
          \begin{description}
              \item
          \end{description}

    \item Nimble Streamer
          \begin{description}
              \item
          \end{description}

    \item MovieNight
          \begin{description}
              \item
          \end{description}

    \item Rabb.it

    \item Kast.gg
\end{itemize}

\newpage
\subsection{Twitch}
Twitch è un servizio di live streaming di proprietà di Amazon, originariamente specializzato nella trasmissione in diretta di videogiochi, eSports ed eventi riguardanti il mondo videoludico.

Uno dei più famosi e longevi, con una user base di circa 3 milioni di viewers e 1.5 milioni di broadcaster giornalieri.
Nato come tentativo di separare i contenuti videoludici dalla compagnia padre Justin.tv ad un sito a sestante prese rapidamente il volo e rimane tutt’ora la scelta `de-facto' per molti utenti non solo per lo streaming contenuti videoludici ma anche per general purpose streaming



\serviceCharacteristics{Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit.}
{Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit.}
{Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit.}
{Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit.}
{Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit.}
{Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit.}

\section{Decentralizzazione (e accenno del prossimo capitolo)}

\chapter{La piattaforma ideale}

\section{Soluzione ideale}
\todo{Iniziare a spiegare come creare questa piattaforma ideale vs sistemi centralizzati esistenti}
In base a quello che abbiamo esposto fin'ora sorge spontanea la domanda e di conseguenza la ricerca di una piattaforma decentralizzata che soddisfi alcuni requisiti essenziali o meno.
\\Possiamo azzardare a stilare l'elenco di requisiti e features che vorremmo fossero presenti in questa piattaforma decentralizzata:
\begin{enumerate}
    \item Decentralizzazione totale della infrastruttura
          %\begin{description}
          %\item Quindi eliminazione del rischio di controllo da parte di un singolo provider
          %\item[Note:] I would like to describe something here
          %\end{description}
    \item Facilità nell'utilizzo
    \item Basso costo di entrata
    \item Interazione tra utenti in real time
    \item Moderazione
    \item Bassa latenza
    \item Possibilità di monetizzazione del contenuto da parte dei singoli utenti
    \item Altro? Si accettano proposte
\end{enumerate}

Andiamo ad analizzare meglio la nostra proposta:

\newpage
\todo{mirko: Sarebbe magari utile usare uno spettro come viene fatto nel libro di Cittadinanza digitale?
    atrent: per ora non ne vedo utilità, vediamo come si sviluppa prima l'outline}
Punto 1: Quindi eliminazione del rischio di controllo da parte di un singolo, Resistenza agli attacchi DDOS, no single point of failure

Punto 2: Se la piattaforma è accessibile via Web o standalone app, o mobile app, se ci sono situazioni di relatività della rete con blocco di porte non standard e/o protocolli

Punto 3: È relazionato al punto 2 con la questione di facilità di accesso e utilizzo rispetto a piattaforme già esistenti PERO' nello specifico sarebbe più la parte di facilità di passaggio da una piattaforma all'altra da parte degli streamer e nella compatibilità dei software/strumenti

Punto 4: Banalmente come fa twitch e youtube live una chat pubblica tra utenti (quindi con autenticazione), in caso di conference audio/video condiviso tra più utenti in real time

Punto 5: moderazione degli utenti/streamer se ha senso farla

Punto 6: relazionato al punto 1, abbastanza ovvia come cosa

Punto 7: io la penso come incentivo da parte di una rete/piattaforma di attrarre nuove utenze
\section{Realizzazioni e implementazioni possibili ad oggi}
\subsection{Possibili problemi nella realizzazione}
\subsubsection{Brevetti, copyright, DRM, moderazione dei contenuti e degli utenti}
\subsubsection{Necessità di competizione}
\section{Varie sottosezioni per tutti i modi in cui si potrebbe realizzare ora}
\subsection{Protocolli/Software Stack: P2P, Matrix, Jitsi, Crowd CDN, standalone apps, etc \dots}

\section{Uno sguardo al futuro}

\chapter{Conclusioni}

\nocite{*}
\printbibliography
\addcontentsline{toc}{chapter}{Bibliografia}

\end{document}