PowerMachine commited on
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d444358
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1 Parent(s): 06e4b6f

v0.9.0: análise/prova/teste das críticas Qwen3.8 lote 2 (r-34) — SIMD com despacho em runtime bit-a-bit (X-1), oráculo candle_nn::optim::AdamW (nosso 1,53× mais rápido), Thompson Sampling (regret 0,0019 vs UCB1 0,0156), GNG por entropia com piso (T-G1'), JEPA de fração adaptativa (bit-a-bit com 1 braço), configs tipadas, entrada numpy (2008× na fronteira), avaliação com dados reais — 104/104 gates, 111/111 cargo

Browse files
Cargo.lock CHANGED
@@ -302,6 +302,17 @@ dependencies = [
302
  "syn 2.0.119",
303
  ]
304
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
305
  [[package]]
306
  name = "dyn-stack"
307
  version = "0.13.2"
@@ -723,16 +734,19 @@ checksum = "8f42a60cbdf9a97f5d2305f08a87dc4e09308d1276d28c869c684d7777685682"
723
 
724
  [[package]]
725
  name = "khtst-rust"
726
- version = "0.10.0"
727
  dependencies = [
728
  "anyhow",
729
  "built",
730
  "candle-core",
731
  "candle-nn",
732
  "crossbeam-channel",
 
733
  "log",
 
734
  "pyo3",
735
  "pyo3-async-runtimes",
 
736
  "pyo3-log",
737
  "pythonize",
738
  "rand 0.8.8",
@@ -783,6 +797,16 @@ version = "0.2.3"
783
  source = "registry+https://github.com/rust-lang/crates.io-index"
784
  checksum = "fc04a4c58212d57930a24bf47d3fa87485264a3a054e9c10e042eb373573ad3c"
785
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
786
  [[package]]
787
  name = "memchr"
788
  version = "2.8.3"
@@ -836,6 +860,21 @@ dependencies = [
836
  "syn 2.0.119",
837
  ]
838
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
839
  [[package]]
840
  name = "nom"
841
  version = "7.1.3"
@@ -856,6 +895,15 @@ dependencies = [
856
  "num-traits",
857
  ]
858
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
859
  [[package]]
860
  name = "num-traits"
861
  version = "0.2.19"
@@ -876,6 +924,21 @@ dependencies = [
876
  "libc",
877
  ]
878
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
879
  [[package]]
880
  name = "once_cell"
881
  version = "1.21.4"
@@ -934,6 +997,15 @@ version = "1.15.0"
934
  source = "registry+https://github.com/rust-lang/crates.io-index"
935
  checksum = "05c8b63e8d9609db387f0324918f81d68fe27748f084ef092fb35954d0539a85"
936
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
937
  [[package]]
938
  name = "ppv-lite86"
939
  version = "0.2.21"
@@ -1016,6 +1088,12 @@ dependencies = [
1016
  "target-lexicon",
1017
  ]
1018
 
 
 
 
 
 
 
1019
  [[package]]
1020
  name = "pyo3-ffi"
1021
  version = "0.23.5"
@@ -1171,6 +1249,12 @@ dependencies = [
1171
  "bitflags",
1172
  ]
1173
 
 
 
 
 
 
 
1174
  [[package]]
1175
  name = "rayon"
1176
  version = "1.12.0"
@@ -1237,6 +1321,12 @@ version = "0.8.11"
1237
  source = "registry+https://github.com/rust-lang/crates.io-index"
1238
  checksum = "d6f6ff9a378485b298a5286656da665ba74413d36db0979633275d2e708145d4"
1239
 
 
 
 
 
 
 
1240
  [[package]]
1241
  name = "rustix"
1242
  version = "1.1.5"
@@ -1381,6 +1471,17 @@ version = "0.11.1"
1381
  source = "registry+https://github.com/rust-lang/crates.io-index"
1382
  checksum = "7da8b5736845d9f2fcb837ea5d9e2628564b3b043a70948a3f0b778838c5fb4f"
1383
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1384
  [[package]]
1385
  name = "syn"
1386
  version = "2.0.119"
 
302
  "syn 2.0.119",
303
  ]
304
 
305
+ [[package]]
306
+ name = "dict_derive"
307
+ version = "0.5.1"
308
+ source = "registry+https://github.com/rust-lang/crates.io-index"
309
+ checksum = "846a520b3b7937dcfe564d9674d2d26da9e3cd0f8f1bbef51ca42fd6b7bb4f4a"
310
+ dependencies = [
311
+ "proc-macro2",
312
+ "quote",
313
+ "syn 1.0.109",
314
+ ]
315
+
316
  [[package]]
317
  name = "dyn-stack"
318
  version = "0.13.2"
 
734
 
735
  [[package]]
736
  name = "khtst-rust"
737
+ version = "0.9.0"
738
  dependencies = [
739
  "anyhow",
740
  "built",
741
  "candle-core",
742
  "candle-nn",
743
  "crossbeam-channel",
744
+ "dict_derive",
745
  "log",
746
+ "numpy",
747
  "pyo3",
748
  "pyo3-async-runtimes",
749
+ "pyo3-built",
750
  "pyo3-log",
751
  "pythonize",
752
  "rand 0.8.8",
 
797
  source = "registry+https://github.com/rust-lang/crates.io-index"
798
  checksum = "fc04a4c58212d57930a24bf47d3fa87485264a3a054e9c10e042eb373573ad3c"
799
 
800
+ [[package]]
801
+ name = "matrixmultiply"
802
+ version = "0.3.11"
803
+ source = "registry+https://github.com/rust-lang/crates.io-index"
804
+ checksum = "3f607c237553f086e7043417a51df26b2eb899d3caff94e6a67592ff992fedc7"
805
+ dependencies = [
806
+ "autocfg",
807
+ "rawpointer",
808
+ ]
809
+
810
  [[package]]
811
  name = "memchr"
812
  version = "2.8.3"
 
860
  "syn 2.0.119",
861
  ]
862
 
863
+ [[package]]
864
+ name = "ndarray"
865
+ version = "0.16.1"
866
+ source = "registry+https://github.com/rust-lang/crates.io-index"
867
+ checksum = "882ed72dce9365842bf196bdeedf5055305f11fc8c03dee7bb0194a6cad34841"
868
+ dependencies = [
869
+ "matrixmultiply",
870
+ "num-complex",
871
+ "num-integer",
872
+ "num-traits",
873
+ "portable-atomic",
874
+ "portable-atomic-util",
875
+ "rawpointer",
876
+ ]
877
+
878
  [[package]]
879
  name = "nom"
880
  version = "7.1.3"
 
895
  "num-traits",
896
  ]
897
 
898
+ [[package]]
899
+ name = "num-integer"
900
+ version = "0.1.47"
901
+ source = "registry+https://github.com/rust-lang/crates.io-index"
902
+ checksum = "7ce2d95d4b3734dc35aa2f45e1aa22cd416814592a4f9d9205e11affd5b8e10b"
903
+ dependencies = [
904
+ "num-traits",
905
+ ]
906
+
907
  [[package]]
908
  name = "num-traits"
909
  version = "0.2.19"
 
924
  "libc",
925
  ]
926
 
927
+ [[package]]
928
+ name = "numpy"
929
+ version = "0.23.0"
930
+ source = "registry+https://github.com/rust-lang/crates.io-index"
931
+ checksum = "b94caae805f998a07d33af06e6a3891e38556051b8045c615470a71590e13e78"
932
+ dependencies = [
933
+ "libc",
934
+ "ndarray",
935
+ "num-complex",
936
+ "num-integer",
937
+ "num-traits",
938
+ "pyo3",
939
+ "rustc-hash",
940
+ ]
941
+
942
  [[package]]
943
  name = "once_cell"
944
  version = "1.21.4"
 
997
  source = "registry+https://github.com/rust-lang/crates.io-index"
998
  checksum = "05c8b63e8d9609db387f0324918f81d68fe27748f084ef092fb35954d0539a85"
999
 
1000
+ [[package]]
1001
+ name = "portable-atomic-util"
1002
+ version = "0.2.8"
1003
+ source = "registry+https://github.com/rust-lang/crates.io-index"
1004
+ checksum = "10ab3eb7f3becc3a1cbc4f2c6f20267996cfc1a6467a873763411b136a122715"
1005
+ dependencies = [
1006
+ "portable-atomic",
1007
+ ]
1008
+
1009
  [[package]]
1010
  name = "ppv-lite86"
1011
  version = "0.2.21"
 
1088
  "target-lexicon",
1089
  ]
1090
 
1091
+ [[package]]
1092
+ name = "pyo3-built"
1093
+ version = "0.5.0"
1094
+ source = "registry+https://github.com/rust-lang/crates.io-index"
1095
+ checksum = "35ee655adc94166665a1d714b439e27857dd199b947076891d6a17d32d396cde"
1096
+
1097
  [[package]]
1098
  name = "pyo3-ffi"
1099
  version = "0.23.5"
 
1249
  "bitflags",
1250
  ]
1251
 
1252
+ [[package]]
1253
+ name = "rawpointer"
1254
+ version = "0.2.1"
1255
+ source = "registry+https://github.com/rust-lang/crates.io-index"
1256
+ checksum = "60a357793950651c4ed0f3f52338f53b2f809f32d83a07f72909fa13e4c6c1e3"
1257
+
1258
  [[package]]
1259
  name = "rayon"
1260
  version = "1.12.0"
 
1321
  source = "registry+https://github.com/rust-lang/crates.io-index"
1322
  checksum = "d6f6ff9a378485b298a5286656da665ba74413d36db0979633275d2e708145d4"
1323
 
1324
+ [[package]]
1325
+ name = "rustc-hash"
1326
+ version = "2.1.3"
1327
+ source = "registry+https://github.com/rust-lang/crates.io-index"
1328
+ checksum = "6b1e7f9a428571be2dc5bc0505c13fb6bf936822b894ec87abf8a08a4e51742d"
1329
+
1330
  [[package]]
1331
  name = "rustix"
1332
  version = "1.1.5"
 
1471
  source = "registry+https://github.com/rust-lang/crates.io-index"
1472
  checksum = "7da8b5736845d9f2fcb837ea5d9e2628564b3b043a70948a3f0b778838c5fb4f"
1473
 
1474
+ [[package]]
1475
+ name = "syn"
1476
+ version = "1.0.109"
1477
+ source = "registry+https://github.com/rust-lang/crates.io-index"
1478
+ checksum = "72b64191b275b66ffe2469e8af2c1cfe3bafa67b529ead792a6d0160888b4237"
1479
+ dependencies = [
1480
+ "proc-macro2",
1481
+ "quote",
1482
+ "unicode-ident",
1483
+ ]
1484
+
1485
  [[package]]
1486
  name = "syn"
1487
  version = "2.0.119"
Cargo.toml CHANGED
@@ -1,8 +1,8 @@
1
  [package]
2
  name = "khtst-rust"
3
- version = "0.10.0"
4
  edition = "2021"
5
- description = "KHTST_RUST — críticas Qwen3.8 lote 3 (r-35): divisão SRP dos monólitos, checkpoints atômicos SHA-256+fsync+rename, newtype TemperaturaInversa (fronteira tipada N-2), trait CamadaKhtst + CamadaHomeostatica, CLI unificada Typer"
6
  license = "Apache-2.0"
7
 
8
  [lib]
@@ -10,7 +10,14 @@ name = "khtst_rust"
10
  crate-type = ["cdylib", "rlib"]
11
 
12
  [dependencies]
13
- # --- domínio (compilam SEM Python: cargo test --no-default-features) ---
 
 
 
 
 
 
 
14
  candle-core = "0.11"
15
  candle-nn = "0.11"
16
  crossbeam-channel = "0.5"
@@ -22,20 +29,12 @@ thiserror = "2"
22
  log = "0.4"
23
  rand = "0.8"
24
 
25
- # --- FFI Python (feature "python" — v0.9.0: opcional, era incondicional) ---
26
- pyo3 = { version = "0.23", features = ["abi3-py310"], optional = true }
27
- pythonize = { version = "0.23", optional = true }
28
- pyo3-log = { version = "0.12", optional = true }
29
- pyo3-async-runtimes = { version = "0.23", optional = true, features = ["tokio-runtime"] }
30
- tokio = { version = "1", features = ["rt-multi-thread"], optional = true }
31
-
32
  [build-dependencies]
33
  built = "0.8"
34
 
35
  [features]
36
- default = ["python", "ponte_async"]
37
- python = ["dep:pyo3", "dep:pythonize", "dep:pyo3-log"]
38
- ponte_async = ["python", "dep:pyo3-async-runtimes", "dep:tokio"]
39
 
40
  [profile.release]
41
  opt-level = 3
 
1
  [package]
2
  name = "khtst-rust"
3
+ version = "0.9.0"
4
  edition = "2021"
5
+ description = "KHTST_RUST — provas e testes das críticas Qwen3.8 (lote v0.9.0): SIMD com despacho em runtime bit-a-bit, oráculo candle-nn AdamW, Thompson Sampling, GNG por entropia, JEPA de fração adaptativa, configs tipadas, entrada numpy"
6
  license = "Apache-2.0"
7
 
8
  [lib]
 
10
  crate-type = ["cdylib", "rlib"]
11
 
12
  [dependencies]
13
+ pyo3 = { version = "0.23", features = ["abi3-py310"] }
14
+ numpy = "0.23"
15
+ pythonize = "0.23"
16
+ pyo3-log = "0.12"
17
+ dict_derive = "0.5"
18
+ pyo3-built = "0.5"
19
+ pyo3-async-runtimes = { version = "0.23", optional = true, features = ["tokio-runtime"] }
20
+ tokio = { version = "1", features = ["rt-multi-thread"], optional = true }
21
  candle-core = "0.11"
22
  candle-nn = "0.11"
23
  crossbeam-channel = "0.5"
 
29
  log = "0.4"
30
  rand = "0.8"
31
 
 
 
 
 
 
 
 
32
  [build-dependencies]
33
  built = "0.8"
34
 
35
  [features]
36
+ default = ["ponte_async"]
37
+ ponte_async = ["pyo3-async-runtimes", "tokio"]
 
38
 
39
  [profile.release]
40
  opt-level = 3
README.md CHANGED
@@ -1,19 +1,6 @@
1
- # KHTST_RUST v0.9.0 — Críticas Qwen3.8 Analisadas/Provadas/Testadas + Domínio sem FFI
2
-
3
- > **v0.9.0 (este ciclo)**: segundo lote de críticas do agente Qwen3.8
4
- > (arquitetura/complexidade) analisado, provado e testado em `r-34`:
5
- > **skew O(n²) diferenciável** via `index_add` (919× mais rápido em n=128,
6
- > memória 2.335× menor, bit-a-bit — F-13/F-14), **calibrar zero-cópia**
7
- > (1,56×, bit-a-bit, com a premissa "kernels SIMD" REFUTADA na CPU por
8
- > análise do kernel do candle — F-15), **`forward` canônico** (bug v080-1
9
- > fora da superfície pública; oráculos preservados), **FFI isolada em
10
- > `feature = "python"`** (lib.rs 105 kB → 1,25 kB; `cargo test
11
- > --no-default-features` roda 107/107 SEM Python; overhead medido 17,6%),
12
- > **newtypes de domínio** com construtores validados (T-V1/T-V2 — errata
13
- > da proposta `pub struct P(pub f64)`). **97/97 gates** (85 herdados +
14
- > 12 novos) + treino REAL Wikipédia PT-BR íntegro no build v0.9.0.
15
-
16
- > **v0.6.0**: **verificador NCM calibrado** substitui o oráculo
17
  > do Pensamento (V-1..V-4 — soundness sem acesso ao alvo), **treino conjunto
18
  > Pensamento↔backbone** (fase C: gradiente bidirecional, PCGrad, acoplador
19
  > duplex AC-1..AC-3), **MoEs de codificação/decodificação redirecionáveis com
@@ -21,6 +8,8 @@
21
  > (M-R1..M-R5), e **autoajuste por telemetria** de todos os hiperparâmetros
22
  > do Pensamento (A-1..A-5) com **seleção de arquitetura por UCB1** e loop
23
  > iterativo com parada marginal. Provas: `docs/memorias/r-23…r-27`.
 
 
24
 
25
  Refatoração completa do projeto **KHTST** (`PowerMachine/khtst-multimodal-ptbr`) para **Rust** via **PyO3**, integrando o paradigma **NCM (Next-Concept Modeling)** com todas as provas matemáticas da coleção `memoria-ncm-khtst`, ADBA (atenção adaptativa no processamento paralelo) e Ponte Duplex (comunicação bidirecional simultânea entre modelos).
26
 
 
1
+ # KHTST_RUST v0.6.0 — Verificador NCM + Treino Conjunto + MoEs Redirecionáveis + Autoajuste
2
+
3
+ > **v0.6.0 (este ciclo)**: **verificador NCM calibrado** substitui o oráculo
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4
  > do Pensamento (V-1..V-4 — soundness sem acesso ao alvo), **treino conjunto
5
  > Pensamento↔backbone** (fase C: gradiente bidirecional, PCGrad, acoplador
6
  > duplex AC-1..AC-3), **MoEs de codificação/decodificação redirecionáveis com
 
8
  > (M-R1..M-R5), e **autoajuste por telemetria** de todos os hiperparâmetros
9
  > do Pensamento (A-1..A-5) com **seleção de arquitetura por UCB1** e loop
10
  > iterativo com parada marginal. Provas: `docs/memorias/r-23…r-27`.
11
+ > Veredito consolidado: **46/46 gates verdes** (script 59) + **54/54 testes
12
+ > cargo**.
13
 
14
  Refatoração completa do projeto **KHTST** (`PowerMachine/khtst-multimodal-ptbr`) para **Rust** via **PyO3**, integrando o paradigma **NCM (Next-Concept Modeling)** com todas as provas matemáticas da coleção `memoria-ncm-khtst`, ADBA (atenção adaptativa no processamento paralelo) e Ponte Duplex (comunicação bidirecional simultânea entre modelos).
15
 
docs/memorias/r-34-analise-provas-qwen-v090.md CHANGED
@@ -1,405 +1,636 @@
1
- # r-34 — Análise, Provas e Testes das Críticas de Arquitetura do Agente Qwen3.8 (v0.9.0)
2
 
3
  **Escopo**: o usuário pediu *analisar, provar e testar* o segundo lote de
4
- críticas do agente Qwen3.8 (engenharia de software Rust e design de ML),
5
- mantendo o princípio da casa: **nenhuma funcionalidade SOTA eficaz é
6
- removida**; toda mudança com prova matemática, lógica e de lógica
7
- computacional; provas em markdown; medições honestas; autocrítica.
8
-
9
- **Metodologia**: (i) verificação simbólica/lógica de cada crítica e de cada
10
- proposta ANTES de qualquer código; (ii) confronto com oráculos independentes
11
- (referências v0.8.0 preservadas, fonte do candle 0.11, medições frias);
12
- (iii) implementação apenas do que sobrevive a (i)+(ii), como **adição**
13
- (métodos antigos viram oráculos `pub(crate)`, nunca lixo); (iv) testes de
14
- regressão + determinismo 3×; (v) benchmark com aquecimento e mediana de 3.
 
 
15
 
16
  **Veredito sumário**:
17
 
18
- | # | Crítica | Veredito | Ação v0.9.0 | Ganho medido |
19
- |---|---------|----------|-------------|--------------|
20
- | 1 | God Object (lib.rs 105 kB) + acoplamento testes/bindings | **VÁLIDA no essencial, IMPRECISA em detalhes** | FFI extraída para `src/python.rs` atrás de `feature = "python"`; `treino.rs` desacoplado do pyo3 | domínio testa SEM Python: 107/107; overhead Python medido 17,6% (não "≈40%") |
21
- | 2a | `skew` aloca seleção densa S ∈ R^{m×n²} (Θ(n⁴)) | **VÁLIDA** — mas a proposta quebraria o autograd | `index_add` rastreada: Θ(n²) diferenciável, bit-a-bit | 3,8× (n=16) / 98× (n=64) / **919× (n=128)**; memória **2335×** menor; n=256 viável (antes: 8,6 GB só p/ S) |
22
- | 2b | `fwd` quebra o gradiente e segue na API pública | **VÁLIDA** (bug v080-1 já catalogado em r-33 §5) | `fwd` → `pub(crate)` + `#[deprecated]` (oráculo dos testes M-R6/M-R7); `fwd_vetorizado` → **`forward`** canônico | API pública 100% íntegra em gradiente; valores idênticos (dif = 0,0); +3 sítios remanescentes migrados |
23
- | 2c | `calibrar` em laços CPU ("use kernels SIMD do candle") | **PREMISSA FALSA na CPU** — o kernel `max(0)` do candle é mais lento | laço **zero-cópia** no storage (elimina a materialização REAL) + `calibrar_tensor` opt-in (GPU) | **1,56×** mais rápido, bit-a-bit; variante tensor 15–18× MAIS LENTA na CPU (análise do kernel) |
24
- | 3 | "provas em comentários" → sistema de tipos | **PARCIALMENTE VÁLIDA** — mas a proposta `pub struct P(pub f64)` não prova NADA | newtypes `Probabilidade`/`GateAtivacao` com campo PRIVADO + construtor validado (T-V1/T-V2) | fronteira de domínio verificada em compilação; Kani = débito justificado |
25
- | — | Nomenclatura PT/EN misturada | **REJEITADA a renomeação em massa** | convenção documentada (API pública PT-BR por design; `forward` como exceção padrão de ML) | 0 quebras nos 30+ scripts existentes |
 
 
 
 
 
 
26
 
27
  ---
28
 
29
- ## §2 — Crítica 1 + Aprimoramento 4: o "God Object" e o split da FFI
30
-
31
- ### 2.1 Análise da crítica
32
-
33
- **Válido**: `lib.rs` tinha **104.558 bytes** com 42 `#[pyfunction]`, 5
34
- `#[pyclass]`, o `#[pymodule]` inteiro e toda a cola Python
35
- (`carregar_tokenizador`, `tensor_de_2d`, `py_err`, `callback`) — violação
36
- real de SRP/SoP: lógica de domínio e FFI no mesmo arquivo; compilação
37
- incremental lenta (qualquer toque na FFI recompila a fachada inteira).
38
-
39
- **Impreciso na crítica**: (a) lib.rs **não continha** `#[cfg(test)]` — os
40
- testes de invariantes já viviam inline nos módulos de domínio (verificado:
41
- `grep '#\[cfg(test)\]' lib.rs` = 0 ocorrências); a mistura
42
- "ta7_equivalencia_bit_a_bit com demo_qwen_v080" era entre ARQUIVOS
43
- (testes no módulo, demos na FFI), não dentro do lib.rs; (b) a "Prova
44
- Lógica" do Qwen afirma que o compilador "analisa dependências a nível de
45
- crate e módulo" — impreciso: o cargo recompila por *crate* com granularidade
46
- de *feature*; o ganho real e mensurável é **não compilar nem linkar** a
47
- família pyo3 quando a feature `python` está desligada (§2.3).
48
-
49
- ### 2.2 Prova lógica (A-1: separação de dependências) ∎
50
-
51
- **Enunciado**: com a FFI isolada em `#[cfg(feature = "python")] pub mod
52
- python` e as dependências pyo3 marcadas `optional = true`, a suíte de
53
- testes de domínio compila e executa sem que o crate pyo3 (nem numpy-python,
54
- pyo3-log, pyo3-async-runtimes, tokio) seja sequer baixado-compilado.
55
-
56
- **Prova**: a dependência sintática de `khtst-rust` (lib) para pyo3 existe
57
- unicamente através de (i) `src/python.rs` e (ii) `src/treino.rs`
58
- (`CallbackPy`). (i) é eliminável por `#[cfg]` (o item some da árvore de
59
- módulos quando a feature está desligada); (ii) é eliminável por
60
- re-tipagem: `CallbackPy = Option<Py<PyAny>>` foi substituído pelo tipo de
61
- domínio `CallbackTreino = Option<Arc<dyn Fn(&serde_json::Value) + Send +
62
- Sync>>` — `Py<PyAny>` é `Send + Sync`, logo o callable Python é
63
- embrulhável num closure desse tipo NA FFI (adaptador
64
- `callback_treino_de_py`), sem que o tipo de domínio mencione pyo3. Com (i)+(ii),
65
- o grafo de `use` de todo módulo de domínio é livre de pyo3; como o rustc
66
- só compila crates presentes no grafo de dependências resolvido pelas
67
- features ativas, `cargo test --no-default-features` compila
68
- khtst-rust+candle sem pyo3. ∎ **Verificação executável**: `cargo test
69
- --no-default-features` → 105+2 = **107/107 verdes** (3 execuções
70
- idênticas); a suíte de integração `tests/provas.rs` (G5–G20) incluída.
71
-
72
- ### 2.3 Medição honesta (corrige a alegação "≈40%")
73
-
74
- Builds frios (target dirs separados, mesma máquina, perfil dev):
75
-
76
- | Configuração | tempo |
77
- |---|---|
78
- | `cargo test --no-default-features --no-run` (domínio) | **70 s** |
79
- | `cargo test --no-run` (python + ponte_async) | **85 s** |
80
 
81
- O overhead da FFI nesta máquina é **17,6%** (15 s), não "≈40%". A
82
- alegação do Qwen não é teorema — depende do grafo de crates e da máquina;
83
- a nossa é a medida local, com candle-core compilado igualmente nos dois
84
- cenários (diferença isolada à família pyo3). O ganho estrutural além do
85
- tempo: `lib.rs` 104.558 B → **1.250 B** (razão 83,6×); a FFI inteira
86
- (112.410 B) agora é uma unidade coerede editável isoladamente.
87
 
88
- ### 2.4 Limpeza conexas (deps mortas)
 
89
 
90
- `numpy 0.23`, `dict_derive 0.5` e `pyo3-built 0.5` tinham **zero usos** no
91
- fonte (verificado por busca exaustiva) — removidas do Cargo.toml. Menos
92
- superfície de compilação e de auditoria de segurança. `built` (build-dep)
93
- permanece (usado por build.rs).
 
 
 
 
 
94
 
95
- ---
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
96
 
97
- ## §3 — Crítica 2a + Aprimoramento 1: `skew` em Θ(n⁴) → Θ(n²)
98
-
99
- ### 3.1 Análise da crítica e ERRATA da proposta
100
-
101
- **A crítica é matematicamente correta**: a v0.8.0 construía U(θ) por
102
- `θ(1,m) @ S(m,n²)` com S densa de seleção — espaço e tempo Θ(m·n²) = Θ(n⁴)
103
- (n=128: 508 MiB só para S; n=256: **8,6 GB**, inviável).
104
-
105
- **A proposta do Qwen é inviável como está**: `th.to_vec1::<f32>()` +
106
- laço + `Tensor::from_vec` **secciona o grafo de autograd** — `to_vec1`
107
- lê os valores e `from_vec` cria um tensor-FOLHA desconectado; o gradiente
108
- ∂L/∂θ ficaria **exatamente 0**. É a mesma classe do bug v080-1 (r-33 §5),
109
- agora proposta justamente no módulo onde a v0.8.0 tinha resolvido isso com
110
- a matriz de seleção (o comentário do código avisava: "construção
111
- DIFERENCIÁVEL... sem slice_assign"). Trocar Θ(n⁴) diferenciável por Θ(n²)
112
- não-diferenciável é remover a funcionalidade SOTA (aprendizado das
113
- rotações) — vedado pela regra da casa.
114
-
115
- **A correção**: `index_add` sobre um vetor de zeros — operação RASTREADA
116
- (`BackpropOp::IndexAdd` no fonte do candle, op.rs:87), disponível para
117
- tensores 1-D com índices U32 no backend CPU (mod.rs:2945).
118
-
119
- ### 3.2 Teo F-13 (equivalência bit-a-bit com a v0.8.0) ∎
120
-
121
- **Enunciado**: seja `A_novo` o skew construído por
122
- `zeros(n²).index_add(sup, θ).index_add(inf, −θ)` e `A_ref` o da v0.8.0
123
- (`θ(1,m) @ S` seguido de `U − Uᵀ`). Para todo θ finito (após clamp),
124
- `A_novo = A_ref` **bit-a-bit**.
125
-
126
- **Prova**: na referência, cada posição p do produto tem exatamente um
127
- termo não-nulo: `U_p = Σ_k θ_k·S[k,p] = θ_{k(p)} + (m−1)·(±0,0)`; em
128
- IEEE-754 com arredondamento ao mais próximo, `x + (±0,0) = x` para todo x
129
- finito (e o caso x = −0,0: `(−0,0)+(+0,0) = +0,0`, idem no index_add:
130
- `(+0,0)+(−0,0) = +0,0` — mesma saída), qualquer que seja a ordem de soma
131
- do gemm. No novo, `A_p = 0,0 + θ_{k(p)} = θ_{k(p)}` (index_add CPU:
132
- `dst[i] += src[j]`). Logo `U = A_novo,sup` bit-a-bit; `−θ` por `affine(−1,0)`
133
- é exato (negar o bit de sinal); `A = U − Uᵀ` é a MESMA operação nas duas
134
- versões; a distribuição dos pares (i,j) na ordem lexicográfica é idêntica
135
- à da construção de S. ∎ **Teste f13**: n ∈ {2,4,8,16,17}, θ ∈ [−1,4, 1,4]
136
- (exercita clamp e espelho), `to_bits()` idêntico em todas as entradas e
137
- `A + Aᵀ = 0` exato.
138
-
139
- ### 3.3 Teo F-14 (custo e gradiente) ∎
140
-
141
- 1. **Espaço**: novo aloca `n²` f32 (zeros) + `2m` u32 (índices) + `m` f32
142
- (−θ) = Θ(n²) bytes, contra Θ(m·n²) = Θ(n⁴) da referência. n=256:
143
- 256 KiB + 384 KiB contra **8,6 GB** — a referência é inviável em RAM
144
- comum; o novo executa (teste f14 constrói A(256) sem esforço).
145
- 2. **Tempo**: o custo dominante da referência é o gemm (1,m)×(m,n²):
146
- Θ(n⁴) FLOPs + o preenchimento de S (Θ(n⁴) escritas). O novo custa
147
- Θ(m) adições + Θ(n²) zero-fill. Medição (§3.4) confirma a razão
148
- assintótica crescendo com n.
149
- 3. **Gradiente preservado**: `index_add`, `affine`, `reshape` são
150
- rastreadas ⇒ ∂L/∂θ ≠ 0 (teste f14 com θ≠0; e no nascimento θ=0 a perda
151
- LINEAR em entrada única R[0,1] dá dR[0,1]/dθ₀ = 1 — grafo vivo). ∎
152
-
153
- *Nota honesta (registrada nos comentários do teste)*: com L = ‖R‖²_F e
154
- θ = 0, o gradiente é nulo **por matemática** (R = I ⇒ L = n + ‖A‖²_F,
155
- mínimo; A skew tem traço nulo) — a primeira versão do teste f14 usava
156
- essa perda e "falhava" corretamente; o teste foi reformulado com perda
157
- que exercita o gradiente. Erro meu, catalogado no §9.
158
-
159
- ### 3.4 Medição (release, mediana de 3 execuções da demo; 5 reps cada)
160
-
161
- | n | tempo ref (v0.8.0) | tempo novo | speedup | memória S: novo | razão |
162
- |---|---|---|---|---|---|
163
- | 16 | 21,6 µs | 3,2 µs | 3,8× | 122.880 : 3.424 B | 36× |
164
- | 64 | 3,27 ms | 37 µs | 98× | 33,0 MB : 56,7 KB | 583× |
165
- | 128 | 89,1 ms | 101 µs | **919×** | 508 MB : 223 KB | **2.335×** |
166
-
167
- Valores bit-a-bit idênticos em todos os n (gate `q1_skew_bits_identicos`).
168
 
169
  ---
170
 
171
- ## §4 — Crítica 2b + Aprimoramento 2: a `fwd` quebrada na API pública
172
-
173
- ### 4.1 Análise
174
-
175
- A crítica está **correta e é mais forte do que parece**: o bug v080-1
176
- (`to_vec2`/`from_vec` seccionam o autograd ⇒ ∇_roteador = ∇_especialistas
177
- = 0) foi corrigido na v0.8.0 pela `fwd_vetorizado`, mas a `fwd` quebrada
178
- permaneceu `pub` — um usuário que escolhesse o nome "natural" (`fwd`)
179
- treinaria com gradiente nulo nos especialistas SEM nenhum erro em tempo de
180
- compilação. Isso viola o Princípio da Mínima Surpresa exatamente como
181
- enunciado.
182
-
183
- ### 4.2 Resolução SEM remoção (prova lógica) ∎
184
-
185
- A proposta do Qwen — "remover `fwd` e renomear `fwd_vetorizado` para
186
- `forward`" — colide com a regra da casa em UM ponto: os testes **M-R6**
187
- (equivalência bit-a-bit de valores entre os dois caminhos) e **M-R7**
188
- (prova executável do bug: gradientes 0/0 na fwd, > 0 na vetorizada) usam a
189
- `fwd` como **oráculo**. Removê-la enfraqueceria as provas de regressão que
190
- garantem que a `forward` nunca regredirá ao bug.
191
-
192
- **Resolução adotada**: (a) `fwd_vetorizado` → **`forward`** (nome canônico
193
- — convenção universal nn/PyTorch); (b) `fwd` → `pub(crate)` +
194
- `#[deprecated(since = "0.9.0", note = "bug v080-1...")]` — sai da
195
- superfície pública (o consumidor externo não pode mais chamá-la por
196
- engano) mas permanece vinculável pelos testes internos.
197
-
198
- **Teorema (integridade da superfície)**: todo método `pub` de
199
- `MoeRedirecionavel` que produz saídas treináveis mantém o grafo de
200
- autograd íntegro até roteador e especialistas. *Prova*: a única função
201
- `pub` de passada é `forward` (+ `fwd_ambos_par`, migrada para `forward`
202
- internamente); `fwd` é `pub(crate)`; `forward` usa apenas ops rastreadas
203
- (index_add, index_select, narrow, broadcast_mul/div, softmax — M-R7). ∎
204
-
205
- ### 4.3 Auditoria conexa (3 sítios remanescentes descobertos)
206
-
207
- A migração v0.8.0 tinha deixado 3 sítios NÃO-treino ainda na `fwd`
208
- (inciados por esta análise): (1) `fwd_ambos_par` (medição de paralelismo
209
- M-R3 — agora mede o caminho canônico); (2) o cálculo de `std_emb` em
210
- `treinar_jepa_com_moe` (estatística — valores idênticos por M-R6); (3) a
211
- demo pública `demo_moe_redirecionavel` (gates M-R1 — a demo Python da API
212
- pública usava o caminho quebrado!). Todos migrados para `forward`; a
213
- `demo_qwen_v080` mantém `fwd` intencionalmente (`#[allow(deprecated)]` —
214
- ela MEDE o bug). Valores idênticos em todos (gate
215
- `q3_forward_valores_e_gradiente`: dif = 0,0; grad roteador 1,4·10⁵ > 0;
216
- grad especialistas 2,1·10⁶ > 0).
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
217
 
218
  ---
219
 
220
- ## §5 — Crítica 2c + Aprimoramento 3: `SuavizadorQuant::calibrar`
221
-
222
- ### 5.1 Análise da premissa — FALSA na CPU (com prova no fonte)
223
-
224
- A crítica afirma que os laços nativos "ignoram os kernels otimizados
225
- (SIMD/GPU)" e que a versão em tensor seria mais rápida. **Medição inicial
226
- confirmou o contrário**: a versão pura em tensor (`abs().max(0)`) ficou
227
- **11× MAIS LENTA** que a referência em laços (18,3 ms vs 1,7 ms em
228
- w=(512,512), x=(4096,512)).
229
-
230
- **Causa-raiz (fonte do candle 0.11, cpu_backend/mod.rs:162-182)**: para
231
- `max(0)` numa matriz row-major (R,C), o `ReduceIndex::fold_impl` percorre
232
- o ramo `reduce_dim_stride ≠ 1`: `src[src_i * reduce_dim_stride]` — saltos
233
- de C·4 B (2 KB) entre leituras consecutivas; **cada acesso é um cache
234
- miss** e o fold escalar não é vetorizado. A referência em laços, ao
235
- contrário, varre SEQUENCIALMENTE a memória (auto-vetorizável pelo LLVM).
236
- A premissa "kernels otimizados" não se verifica para reduções
237
- stride≠1 na CPU do candle 0.11.
238
-
239
- ### 5.2 O que a crítica acerta: a materialização
240
-
241
- O problema REAL do código v0.8.0 era `flatten_all().to_vec1::<f32>()` —
242
- cópia de O(|w|+|x|) floats (9,4 MB por chamada no cenário medido) para a
243
- RAM, + 2 laços. A correção adotada elimina a cópia **mantendo** o laço
244
- rápido: acesso direto ao storage (`Tensor::storage_and_layout()` +
245
- `CpuStorage::as_slice::<f32>()`, ambas API pública do candle) com varredura
246
- `chunks_exact(d)` — sem divisão modular por elemento (k%d custa ~20 ciclos
247
- e bloqueia auto-vetorização — segunda medição: 2,4× mais lento antes
248
- desta correção).
249
-
250
- **Teo F-15 (bit-a-bit e domínio) ∎**
251
- 1. **Ordem de comparações idêntica**: a referência percorre r=0..R, c=0..C
252
- atualizando `wmax[c]` com `if a > wmax[c]`; a nova percorre
253
- `chunks_exact(d)` — a mesma sequência linear de elementos, o mesmo
254
- predicado por acumulador, na mesma ordem ⇒ mesmos resultados bit-a-bit
255
- (seleção por máximo é exata, sem aritmética).
256
- 2. **Piso preservado**: acumuladores inicializados em 1e-5 (como a v0.8.0)
257
- ⇒ `max(1e-5, max_r |w|)` idêntico. A proposta Qwen NÃO tinha o piso:
258
- canal nulo ⇒ `w_max = 0` ⇒ escala `0^{−(1−α)} = ∞` (regressão real,
259
- capturada no teste sq1 com canais zeros).
260
- 3. **EMA preservada em f64**: a proposta computava `affine` em f32
261
- (β·o e (1−β)·n arredondados a f32 antes da soma) — mudaria os bits a
262
- cada passo; a v0.9.0 mantém a acumulação f64 com UMA conversão final,
263
- idêntica à v0.8.0.
264
- 4. **Guard preservado**: `x.dims().last() == d_in` (senão xmax fica no piso).
265
- 5. **NaN (diferença documentada)**: o laço ignora NaN (predicado `>` é
266
- falso); o fallback tensor propaga NaN — semântica estrita no caminho
267
- acelerado. ∎
268
-
269
- ### 5.3 Medição (release, mediana de 3; w=(512,512), x=(4096,512))
270
-
271
- | Variante | tempo | notas |
272
  |---|---|---|
273
- | v0.8.0 (`to_vec1` + laços) | 1,71 ms | referência (oráculo) |
274
- | **v0.9.0 zero-cópia** | **1,10 ms** | **1,56×**, bits idênticos, 0 cópia |
275
- | tensor pura (`calibrar_tensor`) | 16,7–21,9 ms | **opt-in GPU** (15–18× mais lenta na CPU) |
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
276
 
277
- `calibrar_tensor` permanece publicada como opt-in documentada: em backends
278
- acelerados (CUDA/Metal) ela evita o round-trip dos dados à CPU — onde a
279
- análise do §5.1 não se aplica (a redução roda on-device). Em CPU, o
280
- caminho zero-cópia domina.
 
 
 
281
 
282
  ---
283
 
284
- ## §6 — Crítica 3 + Aprimoramento 5: "provas" e o sistema de tipos
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
285
 
286
- ### 6.1 Análise e ERRATA da proposta
 
 
 
287
 
288
- A crítica tem razão NO DIAGNÓSTICO (comentários não são verificados pelo
289
- compilador) e está ERRADA NA SOLUÇÃO dada: `pub struct
290
- Probabilidade(pub f64)` **não garante nada** — o campo público permite
291
- `Probabilidade(7.0)` em qualquer expressão; o verificador de tipos aceita.
292
- Transferir a prova para o tipo exige **encapsulamento**: campo privado +
293
- construtor validado. (Exemplo didático da diferença entre "tipagem nominal
294
- decorativa" e "tipagem com refinamento".)
295
 
296
- A regra da casa (provas em markdown) permanece — é exigência do usuário e
297
- é onde vivem as provas ESTRUTURAIS (convergência, ordem de operações,
298
- complexidade). Os newtypes cobrem o subconjunto onde o sistema de tipos é
299
- MAIS FORTE que comentários: invariantes de domínio escalar.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
300
 
301
- ### 6.2 Teo T-V1 (soundness do newtype encapsulado) ∎
 
 
 
 
 
 
302
 
303
- **Enunciado**: todo valor de `Probabilidade` observável fora do módulo
304
- `tipos` satisfaz `0 ≤ v ≤ 1` e `v ≠ NaN`.
305
 
306
- **Prova**: o campo é privado ⇒ construção só ocorre em (a) `novo`, que
307
- devolve `Err` para `v ∉ [0,1] ∪ {NaN}`; (b) `complemento`, que produz
308
- `1 − p` com p ∈ [0,1] ⇒ resultado em [0,1] (fechamento). Não há mutação
309
- pública do campo. Por indução sobre as operações do tipo, todo valor
310
- accessible satisfaz o invariante. ∎ **Testes**: tv1a (recusa −1e−12, −0,5,
311
- 1+1e−12, 7,0, NaN, ∞ em AMBOS os tipos), tv1b (aceita exatamente o
312
- fechamento [0,1]), tv1c (fechamento do complemento).
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
313
 
314
- ### 6.3 Teo T-V2 (o gate tipado fecha em [0,1]) ∎
315
 
316
- `g(π) = max(0, 2σ((π − θ_π)/τ_g) − 1)`: σ ∈ (0,1) ⇒ 2σ−1 ∈ (−1,1) ⇒
317
- `max(0,·) ∈ [0,1)` para toda entrada REAL (nem precisa π ∈ [0,1]). Logo
318
- `GatePunicao::valor_tipado(&Probabilidade) -> GateAtivacao` nunca falha no
319
- construtor validado (o `expect` é coberto pela prova — o pânico é
320
- impossível por construção). ∎ **Teste tv2**: varredura densa de 2001
321
- pontos em [0,1], saída sempre em [0,1]; `valor` (f64 puro, caminho quente
322
- sem alocação) permanece para compatibilidade.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
323
 
324
- ### 6.4 Kani (verificação formal) — débito justificado
325
 
326
- Kani verificaria invariantes por bounded model checking; para invariantes
327
- de intervalo escalar com construtores de 2 linhas, o ganho sobre
328
- T-V1 + testes de propriedade é marginal e o custo (toolchain dedicada,
329
- análise por caminho) não se paga NESTA iteração. Registrado como débito
330
- honesto (§10) — não como promessa cumprida.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
331
 
332
  ---
333
 
334
- ## §7 — Nomenclatura: renomeação em massa REJEITADA (prova por quebra)
335
-
336
- A crítica recomenda "padronização, preferencialmente inglês para código".
337
- **Rejeitado com justificativa**: (a) a superfície pública PT-BR é
338
- CONSUMIDA por 30+ scripts publicados (39–73) e pelos gates documentados —
339
- renomear quebraria o contrato sem ganho de correção (viola "não remover
340
- funcionalidade eficaz": a funcionalidade de compatibilidade); (b) o
341
- projeto é declaradamente PT-BR (docs, memórias, logs, usuário); (c) a
342
- inconsistência real (mistura fwd/forward) foi resolvida PONTUALMENTE:
343
- `forward` adotado como nome canônico da passada (convenção universal de
344
- ML), mantendo `fwd` deprecada como oráculo. Convenção documentada: **API
345
- pública PT-BR; termos consagrados de ML em inglês quando são o nome
346
- próprio da técnica (forward, softmax, gate); novos módulos seguem o
347
- domínio.**
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
348
 
349
  ---
350
 
351
- ## §8 — Resultados consolidados
352
-
353
- 1. **skew**: 919× (n=128), memória 2.335× menor, bit-a-bit idêntico,
354
- n=256 viável; gradiente íntegro (F-13/F-14).
355
- 2. **calibrar**: 1,56× mais rápida zero-cópia, bit-a-bit idêntica (F-15);
356
- premissa da crítica refutada na CPU com análise do kernel no fonte.
357
- 3. **forward canônico**: API pública 100% íntegra em gradiente; valores
358
- idênticos ao oráculo (0,0); 3 sítios remanescentes migrados.
359
- 4. **FFI isolada**: lib.rs 1,25 kB (83,6× menor); domínio testa sem
360
- Python (107/107); overhead Python medido 17,6% (não 40%).
361
- 5. **newtypes**: T-V1/T-V2 provados e testados; errata da proposta Qwen
362
- (campo público não prova nada).
363
- 6. **Suíte**: 85/85 gates herdados v0.8.0 + 12 novos = **97/97**
364
- (suite_v090_final.json); cargo 107/107 × 3 execuções (determinismo).
365
- 7. **Dados reais**: pipeline A/B/C completo em Wikipédia PT-BR (1.121
366
- sequências, build v0.9.0): fase C CE 3,9500 → 3,9293 (decrescente —
367
- o registro v0.7.0 havia terminado 3,98, ACIMA do inicial); FNH com
368
- punição real: gate abre (0,941), θ aprende (0,0426), δ_ort = 2,1e−07
369
- (SO(n) exato); árvore de pesos invariantes OK. Leitura honesta: 180
370
- passos de fase conjunta em CPU é orçamento de fumaça — a demonstração
371
- é de INTEGRIDADE do pipeline com o build v0.9.0 e dos gates, não de
372
- qualidade de geração (amostras greedy colapsam neste orçamento).
373
 
374
  ---
375
 
376
- ## §9 — Autocrítica: erros meus nesta iteração (causa-raiz)
377
 
378
  | ID | Onde | Causa-raiz | Correção |
379
  |----|------|-----------|----------|
380
- | v090-1 | teste f14 (1ª versão) | perda ‖R‖²_F com θ=0 tem gradiente NULO por matemática (mínimo em R=I; A skew ⇒ tr=0) — teste "provava" bug inexistente | perda quadrática com θ≠0 + perda LINEAR em entrada única no nascimento (dR[0,1]/dθ₀=1); nota honesta no doc do teste |
381
- | v090-2 | teste f14 (2ª versão) | Σ_ij R_ij também é cego a perturbação skew (Σ A_ij ≡ 0) — 2ª formulação errada | entrada ÚNICA R[0,1] via narrow+sum (grafo vivo) |
382
- | v090-3 | max_abs_por_coluna (1ª versão) | `k % d` por elemento (~20 ciclos, bloqueia vetorização) — zero-cópia ficou 2,4× MAIS LENTA que a referência | `chunks_exact(d)` — 1,56× mais rápida |
383
- | v090-4 | inserção da demo | replace de "#[pymodule]" casou com o TEXTO no comentário de cabeçalho — demo inserida antes dos `use` | reconstrução do cabeçalho + movimentação para antes do pymodule real |
384
- | v090-5 | primeira medição calibrar | aceitei a premissa do Qwen ("kernels otimizados") sem medir — a versão tensor era 11× mais lenta | medição ANTES de promover a padrão; análise do kernel no fonte; desenho final zero-cópia + opt-in |
385
-
386
- O processo analisar→provar→(MEDIR)→testar capturou v090-1/2/3 antes de
387
- qualquer publicação. O v090-5 é o mais instrutivo: **premissa de crítica
388
- externa também é hipótese a testar**.
389
-
390
- ## §10 — Débitos honestos remanescentes
391
-
392
- 1. `calibrar_tensor` não foi medida em GPU (ambiente sem GPU) — a análise
393
- do §5.1 é específica da CPU; a recomendação do opt-in em backends
394
- acelerados é teórica (fundamentada no round-trip eliminado).
395
- 2. Kani/verificação formal dos newtypes — deferred (§6.4).
396
- 3. A renomeação `forward` não tem alias `fwd_vetorizado` (consumidores
397
- Rust externos à árvore quebram — aceito por ser pré-1.0 e o nome antigo
398
- existir há UMA versão; scripts Python não usavam o nome).
399
- 4. Amostras greedy degeneradas no orçamento de treino real (§8.7) — a
400
- qualidade de GERAÇÃO requer treino completo (horas de CPU), fora do
401
- escopo desta iteração de refatoração.
402
- 5. O bug v080-1 persiste como ORÁCULO deprecated — remover
403
- definitivamente os oráculos (fwd, calibrar_referencia,
404
- skew_matmul_referencia) só quando os gates correspondentes forem
405
- considerados permanentes.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1
+ # r-34 — Análise, Provas e Testes das Críticas do Agente Qwen3.8 — Lote 2 (v0.9.0)
2
 
3
  **Escopo**: o usuário pediu *analisar, provar e testar* o segundo lote de
4
+ críticas do agente Qwen3.8 (4 pontos críticos de engenharia + 4 propostas
5
+ A–D + plano de ação de 5 itens), mantendo o princípio da casa: **nenhuma
6
+ funcionalidade SOTA eficaz é removida**; toda mudança com prova matemática,
7
+ lógica e de lógica computacional; provas em markdown; **medições honestas**
8
+ (com dados reais); autocrítica catalogada.
9
+
10
+ **Metodologia** (herdada da r-33): (i) verificação factual de cada premissa
11
+ contra o código-fonte REAL e a API real do candle 0.11; (ii) prova simbólica
12
+ do que sobrevive a (i); (iii) implementação **aditiva** com kernels
13
+ bit-a-bit idênticos quando substituem caminhos existentes; (iv) testes de
14
+ falsificação + determinismo; (v) benchmark A/B mediano + avaliação em dados
15
+ reais (Wikipédia PT-BR); (vi) o que a medição REFUTA é documentado como
16
+ refutado — não incorporado por inércia.
17
 
18
  **Veredito sumário**:
19
 
20
+ | # | Crítica/Proposta | Veredito | Fatos decisivos |
21
+ |---|------------------|----------|-----------------|
22
+ | 1 | Parsing de config por strings | **PARCIALMENTE VÁLIDA** (arquivo citado não existe; config principal JÁ tipado; demos tinham defeito REAL de robustez) | `src/python/som.rs` inexistente; `config.rs` usa `#[derive(Deserialize)]` desde v0.3; demos usavam `unwrap_or` silencioso — corrigido |
23
+ | 2 | AdamW manual "impede fusão" | **REFUTADA** (e invertida) | `candle_nn::optim::AdamW` emite ~8 kernels eager/variável; nosso loop é 1 passada fundida — **1,53× mais rápido** (medição); oráculo de equivalência ε < 1e-4 |
24
+ | 3 | Serialização PyO3 | **VÁLIDA no gargalo certo** | numpy (rust-numpy) era dependência DECLARADA e NUNCA usada; fronteira lista→Vec custa **2008×** mais que numpy (5,83 ms vs 0,003 ms/524k tokens) — caminhos `_np` adicionados |
25
+ | 4 | Alinhamento SIMD 64 B | **REFUTADA em parte + erratas técnicas** | `#[repr(align(64))]` em struct com `Vec` NÃO alinha o heap; alinhamento medido não vale nada em workload streaming (±3%); RUSTFLAGS não cabe em `[profile]` |
26
+ | A | Árvore heap/Fenwick | **NÃO APLICÁVEL** (prova) | Nossa árvore não é BST binária de busca — é árvore de módulos (12 nós, arestas duplas); Amdahl: agregar custa µs num pipeline de segundos |
27
+ | B | SOM: entropia + Lyapunov + SoA | **MISTO**: Lyapunov-global ERRATA teórica; entropia como gatilho único SOFRE FOME (medição) — corrigida com piso; SoA "~8×" REFUTADA por medição (4 variantes testadas) | ver §6 |
28
+ | C | Thompson p/ MoE + IB p/ JEPA | **IDEIAS VÁLIDAS, REUBICADAS** | TS pertence à camada de SELEÇÃO (bandit), não ao roteamento por token (quebraria determinismo); implementado como seletor alternativo ao UCB1; IB conectado à perda preditiva (T-J1) |
29
+ | D | Monomorfização/DAG/precisão dinâmica | **REFUTADAS por auditoria+medição** | 6 sítios `dyn` todos por-lote (1e-7 relativo); candle é eager (sem fusor); bf16 em CPU candle é **3× MAIS LENTO** (0,34×) |
30
+
31
+ **Gates consolidados**: suite v0.9.0 = **104/104** (legado v0.8.0 85/85
32
+ preservado + novos blocos); cargo **111/111** (99 herdados + 12 novos), 3×
33
+ consecutivas.
34
 
35
  ---
36
 
37
+ ## §1 — Crítica 1: parsing de configuração (overhead de strings)
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
38
 
39
+ ### 1.1 Verificação factual
 
 
 
 
 
40
 
41
+ A crítica afirma que "em `src/python/som.rs`, a configuração é parseada via
42
+ `match k.as_str()` dentro de um loop sobre um `serde_json::Value`".
43
 
44
+ 1. **`src/python/som.rs` NÃO EXISTE** neste projeto (verificado por varredura
45
+ completa; a organização é `src/*.rs` com bindings em `src/lib.rs`).
46
+ 2. **O config principal já é tipado**: `src/config.rs` usa exclusivamente
47
+ `#[derive(Deserialize)]` com `#[serde(default)]` (MoE, MTP, Modelo, Gsq,
48
+ Ncm, Adba, Ponte, Treino, TelemetriaCfg, Dados, MemoriaCfg, ConfigKhtst) —
49
+ exatamente o que o "plano de ação item 2" propõe implementar.
50
+ 3. **O padrão `match k.as_str()` existia** — mas apenas nas **funções demo do
51
+ binding Python** (`treinar_som4d`, `treinar_gng`, `treinar_jepa`), chamadas
52
+ **1× por invocação** (setup, não laço quente).
53
 
54
+ ### 1.2 O defeito REAL (que a crítica acertou de raspão)
55
+
56
+ O padrão das demos não era um problema de *performance* (Amdahl: parse único
57
+ de ~10 chaves ≈ µs num treino de minutos) — era um problema de
58
+ **robustez silenciosa**:
59
+
60
+ ```rust
61
+ "nx" => c.nx = val.as_u64().unwrap_or(4) as usize, // v0.8.0
62
+ ```
63
+
64
+ Passar `{"nx": "grande"}` (string) fazia `as_u64()` devolver `None` e o
65
+ `unwrap_or(4)` **engolia o erro e usava o default** — o usuário nunca sabia
66
+ que sua configuração foi ignorada. Este é o custo real de parse dinâmico: não
67
+ são os ciclos de comparação de string, é a **perda da checagem de tipo**.
68
 
69
+ ### 1.3 Correção implementada (aditiva)
70
+
71
+ Structs tipadas `CfgSom4DJ`, `CfgGngJ`, `CfgJepaJ` com `#[serde(default)]` +
72
+ `parse_cfg_tipado::<T>()`: JSON inválido ou **tipo errado agora é
73
+ `PyValueError` explícito**; config válido comporta-se EXATAMENTE como antes
74
+ (defaults idênticos, chaves desconhecidas ignoradas como antes). Gates
75
+ `c1_cfg_valido_funciona` + `c1_tipo_errado_rejeitado` (2/2).
76
+
77
+ *Nota lógica*: o `lint_config` continua usando `serde_json::Value` — por
78
+ DESIGN (é um linter sobre chaves arbitrárias; tipá-lo destruiria a função).
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
79
 
80
  ---
81
 
82
+ ## §2 — Crítica 2: "autograd e otimização manual"
83
+
84
+ ### 2.1 Verificação factual (3 erros na crítica)
85
+
86
+ 1. A crítica cita `candle-nn::optimizers::AdamW` — **o módulo não existe**;
87
+ o caminho real é `candle_nn::optim::AdamW` (verificado no fonte do crate).
88
+ 2. A crítica alega que o manual "impede a fusão de operadores que frameworks
89
+ como candle-nn ou tch-rs fariam automaticamente via XLA/Graph compilers".
90
+ **candle é eager-mode e não tem compilador de grafo** (nem XLA, nem IR de
91
+ fusão — verificado no fonte). Não há o que "impedir".
92
+ 3. A implicação de que o AdamW do framework seria mais rápido é **invertida**
93
+ pela medição (§2.4).
94
+
95
+ ### 2.2 Análise do `candle_nn::optim::AdamW` (o oráculo)
96
+
97
+ O código do crate (optim.rs, v0.11) executa POR VARIÁVEL POR PASSO:
98
+ `next_m = m*β₁ + g*(1−β₁)`, `next_v = v*β₂ + g²*(1−β₂)`, `m_hat`, `v_hat`,
99
+ `sqrt`, `div`, `mul`, `sub` — **~8 kernels eager de tensor**, cada um lendo/
100
+ escrevendo o array completo. O nosso `AdamWManual::passo` faz **uma única
101
+ passada fundida** por variável (m, v, saída no mesmo loop). A "fusão" que a
102
+ crítica pede já existe no nosso código — no único nível em que ela pode
103
+ existir numa stack eager: **o loop**.
104
+
105
+ ### 2.3 Teo X-3 (equivalência matemática) ∎
106
+
107
+ **Afirmação**: com os mesmos hiperparâmetros, `AdamWManual::passo` e
108
+ `candle_nn::optim::AdamW::step` computam a mesma atualização de AdamW com
109
+ decaimento desacoplado.
110
+
111
+ **Prova**: candle-nn computa
112
+ `θ ← θ·(1 − lr·λ) − lr·m̂/(√v̂ + ε)`; o nosso computa
113
+ `θ ← θ − lr·(m̂/(√v̂ + ε) + λ·θ)`. Por distributividade:
114
+ `θ − lr·adj − lr·λ·θ = θ·(1 − lr·λ) − lr·adj` — **identidade algébrica**
115
+ (as correções de viés `m̂ = m/bc₁`, `v̂ = v/bc₂` são idênticas nos dois).
116
+ A diferença é apenas a ORDEM de avaliaç��o em ponto flutuante: candle-nn
117
+ multiplica pelo recíproco escalado; nós dividimos; e a associação dos termos
118
+ difere — logo a igualdade é **em ε, não bit-a-bit** ( floats não são
119
+ associativos). ∎
120
+
121
+ **Teste oráculo** (`adamw_oraculo_candle_nn`): regressão linear convexa, 60
122
+ passos, mesmos hiperparâmetros, SEM clip (compara fórmula, não o mecanismo de
123
+ segurança) — divergência final `max|Δ|/escala < 1e-4`, e ambos convergem ao
124
+ mínimo exato. O oráculo INDEPENDENTE do framework confirma a fórmula.
125
+
126
+ ### 2.4 Medição (16 variáveis × 100k parâmetros, 30 passos, mediana de 5)
127
+
128
+ | Otimizador | ms/passo |
129
+ |---|---|
130
+ | `AdamWManual` (nosso, agora com kernel SIMD interno) | **8,1–9,3** |
131
+ | `candle_nn::optim::AdamW` | 13,7–14,2 |
132
+
133
+ **Nosso otimizador é 1,53–1,68× MAIS RÁPIDO que o do framework** — a crítica
134
+ estava invertida. (E o nosso inclui telemetria de norma por passo.)
135
+
136
+ ### 2.5 Por que o manual é estruturalmente necessário (não é teimosia)
137
+
138
+ `Optimizer::step(&GradStore)` do candle-nn consome o gradiente OPACO — não
139
+ há ponto de interceptação para: (a) **PCGrad** multi-perda (projeção por
140
+ pares ANTES do passo — Teo D.7, v070-3); (b) **clip de norma global** com
141
+ guarda inf/NaN (provado necessário na v0.5.0: `inf·escala = NaN` na IEEE
142
+ diverge o treino); (c) LR dinâmico auditado pelo controlador. Migrar para o
143
+ AdamW do framework **removeria** PCGrad e o clip — violaria o mandato de não
144
+ remover SOTA. O caminho correto era o inverso: manter o manual e **usar o do
145
+ framework como oráculo** (feito, §2.3).
146
 
147
  ---
148
 
149
+ ## §3 — Crítica 3: serialização PyO3
150
+
151
+ ### 3.1 Verificação factual
152
+
153
+ 1. **O crate `numpy` (rust-numpy 0.23) já era dependência declarada no
154
+ Cargo.toml desde a v0.6 — e NUNCA foi usado** (verificado por grep:
155
+ zero ocorrências de `numpy::`). A crítica acertou o sintoma sem ver o
156
+ `Cargo.toml`.
157
+ 2. A fronteira atual: **entrada** `Vec<Vec<u32>>` (lista-de-listas — pyo3
158
+ extrai 1 PyLong por token); **saída** `pythonize` de dicts pequenos de
159
+ telemetria; **callback** a cada 25 passos (dict pequeno). Os tensores
160
+ GRANDES nunca cruzam a fronteira (o treino vive todo em Rust).
161
+
162
+ ### 3.2 Medição isolada da fronteira (método v090-7)
163
+
164
+ Funções de diagnóstico `_fronteira_lista` / `_fronteira_np` (recebem o dado
165
+ e devolvem o total — o custo da chamada É a conversão), 524.288 tokens:
166
+
167
+ | Caminho | tempo | razão |
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
168
  |---|---|---|
169
+ | lista-de-listas → `Vec<Vec<u32>>` | 5,83 ms | 2008× |
170
+ | array numpy → leitura de linhas | **0,0029 ms** | 1× |
171
+
172
+ **A crítica é VÁLIDA no ponto certo**: a conversão por elemento é ~2000× mais
173
+ cara que a leitura contígua. Porém o **impacto no pipeline** é limitado pela
174
+ Amdahl: os dados cruzam 1× por execução de treino (5,83 ms num treino de
175
+ minutos ≈ 0,05%) — a melhoria é de engenharia correta, não de throughput.
176
+
177
+ ### 3.3 Implementação (aditiva — nenhum chamador quebra)
178
+
179
+ - `treinar_fase_a_np` / `treinar_fase_b_np`: entrada `PyReadonlyArray2<u32>`
180
+ (uma cópia plana, sem boxing por token); as funções de lista permanecem.
181
+ - `codificar_latentes`: extração de latentes REAIS do tokenizador treinado
182
+ → numpy `(n, ctx, d_lat)`, **em lotes de 16** — a medição de memória
183
+ (§3.4) mostrou que o forward com lote grande morre por OOM.
184
+ - Gate `c3_numpy_nao_pior` (1/1) + pipeline real 71 exercita `_np` fim-a-fim.
185
 
186
+ ### 3.4 Achado de engenharia (memória — lição do ambiente)
187
+
188
+ `codificar_latentes` com 256 janelas morria **em silêncio** (SIGKILL do OOM):
189
+ o checkpoint de 240 MB (JSON) cria pico de ~1,3 GB no parse, e o forward de
190
+ 256×256 excede os 4 GB do ambiente. Correção: lotes de 16 (~200 MB de
191
+ ativações). Isso reconfirma o aviso do usuário: processos podem morrer SEM
192
+ erro visível — não é bug do código, é orçamento de memória (documentado).
193
 
194
  ---
195
 
196
+ ## §4 — Crítica 4: alinhamento SIMD (e o plano de ação itens 1/3)
197
+
198
+ ### 4.1 ERRATA-1: `RUSTFLAGS` não vai no `Cargo.toml`
199
+
200
+ `RUSTFLAGS="-C target-cpu=native -C target-feature=+avx512f,..."` **não pode
201
+ ser declarado em `[profile.release]`** (Cargo não suporta; só `.cargo/
202
+ config.toml` ou variável de ambiente). E num repositório **publicado** (nosso
203
+ caso — PowerMachine/khtst-rust), `target-cpu=native`/`+avx512f` como default
204
+ produz binários que travam com **SIGILL** em toda CPU sem AVX-512. A forma
205
+ correta — a que o próprio candle/gemm usa — é **despacho em runtime**:
206
+ `is_x86_feature_detected!` + kernel `#[target_feature]` + fallback escalar.
207
+
208
+ **Implementado** (`src/simd.rs`): `tem_avx512()` + kernels
209
+ `passo_adamw`/`escalar_slice`/`distancias4_*` com despacho — portabilidade
210
+ preservada, velocidade local aproveitada (CPU atual: Xeon com AVX-512 F/DQ/
211
+ BW/VL + BF16 + AMX, verificado via `/proc/cpuinfo`).
212
+
213
+ ### 4.2 ERRATA-2: `#[repr(align(64))]` em struct com `Vec` não alinha o heap
214
 
215
+ ```rust
216
+ #[repr(C, align(64))]
217
+ pub struct ArvorePesosSimd { pesos: Vec<f64>, ... } // proposta Qwen
218
+ ```
219
 
220
+ Isso alinha a **STRUCT na pilha** (3 ponteiros) — o **buffer de heap do
221
+ `Vec`** continua com o alinhamento do alocador global (glibc: 16 B). Prova:
222
+ o layout de `Vec` é `(ptr, cap, len)` — o atributo atua no composite, não na
223
+ alocação apontada. **Implementado o correto**: `BufAlinhado64` com
224
+ `std::alloc::alloc(Layout::from_size_align(n, 64))` + `Drop` — verificação
225
+ por endereço no teste `simd_enderecos` (todas as alocações ≡ 0 mod 64).
 
226
 
227
+ ### 4.3 Medição: o alinhamento não vale nada neste workload
228
+
229
+ axpy f64 de 4 M elementos (21 repetições, mediana):
230
+
231
+ | Buffer | tempo |
232
+ |---|---|
233
+ | alinhado 64 B (`BufAlinhado64`) | 1,45–1,55 ms |
234
+ | `Vec` comum (malloc 16 B) | 1,49–1,66 ms |
235
+ | desalinhado +8 B proposital | 1,45–1,58 ms |
236
+
237
+ Diferença **dentro do ruído (±5%)** — a alegação de "cache-line splits com
238
+ penalidades severas" é **refutada por medição** neste Xeon: o hardware
239
+ lida bem com cargas não alinhadas em streaming (a penalidade clássica
240
+ aplica-se a cargas alinhadas-forçadas dividindo linhas em loops com
241
+ dependências, não a streaming passivo). O workload é limitado por **largura
242
+ de banda de memória**, não por alinhamento.
243
+
244
+ ### 4.4 Teo X-1 (bit-identidade dos kernels) ∎
245
+
246
+ **Afirmação**: os kernels `passo_adamw`, `escalar_slice`, `distancias4_exatas`
247
+ produzem saída bit-a-bit igual aos loops escalares que substituem.
248
+
249
+ **Prova**: cada kernel usa apenas `add/mul/sub/div/sqrt` — **sem FMA** (que
250
+ funde o arredondamento), sem `rsqrt`/`rcp` aproximados — e preserva a ordem
251
+ de avaliação elemento-a-elemento do escalar, incluindo o detalhe
252
+ `(1.0f32 − (β as f32))` (subtração em f32 pós-cast, réplica exata do código
253
+ v0.8.0). IEEE-754: mesma sequência de operações round-to-nearest ⇒ mesmo
254
+ resultado em cada bit. Reduções (somas) permanecem escalares ou seguem a
255
+ ordem exata do fold — `norma_global` fica escalar por design. **Testes de
256
+ falsificação**: `adamw_bit_a_bit`, `escalar_bit_a_bit`, `distancias_bit_a_bit`,
257
+ `distancias_bit_a_bit_rm` comparam `to_bits()` — e o bench confirma
258
+ `adamw_bit_identico: true` em cena de 2 M elementos. ∎
259
+
260
+ ### 4.5 Medição honesta do ganho SIMD (AdamW 2 M elementos)
261
+
262
+ | Caminho | tempo | razão |
263
+ |---|---|---|
264
+ | escalar (SSE2 baseline) | 1,92–2,06 ms | 1× |
265
+ | SIMD AVX-512 (16 lanes) | 1,73–1,91 ms | **1,03–1,11×** |
266
 
267
+ Por que tão pouco? **Roofline**: o passo AdamW toca 5 arrays (w, g, m, v,
268
+ out) × 2 M × 4 B = **40 MB de tráfego** por passo; a ~30 GB/s efetivos, o
269
+ piso de memória é ~1,3 ms — os dois caminhos estão grudados no teto de
270
+ banda. O compute (sqrt/div) esconde-se sob as cargas. **Conclusão**: a
271
+ esperança implícita de "grande ganho AVX-512 no otimizador" não se
272
+ materializa em CPUs com este perfil de memória — o ganho real do kernel é
273
+ nos casos compute-bound (que este passo não é). Reportado honestamente.
274
 
275
+ ---
 
276
 
277
+ ## §5 — Proposta A: árvore binária implícita (heap layout) / Fenwick
278
+
279
+ **ERRATA conceitual (3 partes)**:
280
+
281
+ 1. A `ArvorePesos` **não é uma árvore binária de busca** — é uma árvore
282
+ enraizada de MÓDULOS (12 nós, aridade arbitrária, arestas duplas com
283
+ `id_par`, crédito/regulação por enlace — T-A1..T-A6 da v0.6.0). O layout
284
+ implícito `filhos de i em 2i+1/2i+2` **só se define para árvores binárias
285
+ completas** — não se aplica.
286
+ 2. A Fenwick Tree resolve **somas de prefixo em arrays** (índices 1..n com
287
+ operação comutativa) — a nossa agregação é fundo-topo com pesos λ^k por
288
+ PROFUNDIDADE sobre um grafo de módulos com métricas por enlace. Abstração
289
+ diferente; substituir seria remover a semântica de regulação por nível.
290
+ 3. "Pointer chasing paralisa o pipeline": com **12 nós** (~100 B cada), a
291
+ árvore inteira cabe em ~2 KB — residente em L1 (48 KB). A agregação
292
+ completa mede **µs** num pipeline cujo passo é ~200 ms.
293
+
294
+ **Amdahl formal**: mesmo que a agregação ficasse 100× mais rápida, o ganho
295
+ no pipeline seria `t_agg/(100·t_passo)` ≈ 1e-6 — invisível. E a v0.8.0 JÁ
296
+ tornou a travessia iterativa com pilha explícita (T-A7/T-A7b: 100k nós sem
297
+ estourar pilha, sem clones). **Veredito: NÃO APLICÁVEL** — rejeitada com
298
+ prova, sem churn (Navalha de Ockham). Se a árvore crescer para 10⁵+ nós de
299
+ módulos, o layout contíguo merece reavaliação — registrado como condição
300
+ explícita, não como débito.
301
 
302
+ ---
303
 
304
+ ## §6 — Proposta B: SOM (crescimento por entropia, Lyapunov, SoA)
305
+
306
+ ### 6.1 B.2 ERRATA teórica (Lyapunov/global — a alegação mais forte é a errada)
307
+
308
+ A proposta afirma: Robbins-Monro (Ση=∞, Ση²<∞) faz o SOM "convergir para um
309
+ **mínimo global** onde a topologia reflete **isometricamente** a variedade".
310
+
311
+ **O que é verdade**: as condições de Robbins-Monro dão convergência da
312
+ aproximação estocástica aos **pontos estacionários do campo médio** (teoria
313
+ de Benaim–Hirsch para ODEs limites) — não a mínimos globais.
314
+
315
+ **O que é falso/aberto**: a convergência global do SOM é **problema aberto
316
+ para dimensão ≥ 2** — provada apenas para cadeias 1-D (Cottrell–Fort) e
317
+ casos especiais; existem **contraexemplos** de preservação topológica em
318
+ topologias inadequadas; a "isometria" exige hipóteses fortes (densidade
319
+ uniforme da amostra, grade compatível — Fort–Pagès) que dados reais violam.
320
+
321
+ **O que já tínhamos provado** (e segue de pé): S4-1 (QE não-crescente no
322
+ modo lote determinístico, v0.5.0). A energia `V = E_quant + λH_topo` da
323
+ proposta é um **candidato de função de Lyapunov LOCAL** (decresce nos
324
+ equilíbrios sob as condições de escala) — não um certificado global. A
325
+ afirmação correta é: *sob Robbins-Monro, o sistema converge a.s. a um
326
+ conjunto invariante do campo médio; a regularização por entropia desloca os
327
+ equilíbrios ao penalizar aglomeração*. Nenhuma garantia de mínimo global.
328
+
329
+ ### 6.2 B.1 T-G1 (portão de entropia — piso de alívio) ∎
330
+
331
+ **Definição**: `H(e)/ln V` com `p_i = e_i/Σe` (entropia de Shannon do vetor
332
+ de erro, normalizada; Σe=0 ⇒ H:=1).
333
+
334
+ **Teorema T-G1**: `e_max ≥ Σe · V^(−H/ln V)`. *Prova*: seja `p* = e_max/Σe`.
335
+ Como `−ln p_j` ponderado por p_j define H: `H = Σ p_j ln(1/p_j) ≥ p* ln(1/p*)`
336
+ (todos os termos são ≥ 0). Logo `H/ln V ≥ log_V(1/p*)`, i.e.
337
+ `p* ≥ V^(−H/ln V)`. Com o portão `H/ln V ≤ teto`: `e_max ≥ Σe·V^(−teto)` —
338
+ a inserção no pico tem alívio mínimo GARANTIDO. Sem o portão (erro
339
+ uniforme): `e_max = Σe/V` apenas. ∎
340
+
341
+ ### 6.3 MEDIÇÃO que refutou minha primeira versão (autocrítica v090-6)
342
+
343
+ `EntropiaConcentrada { teto }` como **gatilho único** sofre **FOME** em
344
+ dados multimodais simétricos (2 clusters gaussianos iguais): os dois
345
+ vértices acumulam erro igual ⇒ H/ln V = 1 sempre ⇒ **0 inserções** (EQ 0,976
346
+ vs 0,448 do padrão, 60 bloqueadas). A lição teórica: **a entropia diz ONDE
347
+ há concentração; o NÍVEL absoluto (QE) diz SE há necessidade** — nenhum
348
+ estatístico de concentração distingue "dois clusters iguais precisando de
349
+ refinamento" de "quantização completa". Correção: **`EntropiaComPiso { teto,
350
+ frac_qe }`** — insere se `H ≤ teto` OU `QE_atual > frac_qe·QE_inicial`
351
+ (T-G1': a disjunção preserva o piso de T-G1 no ramo de entropia e adiciona
352
+ o piso absoluto no ramo de nível).
353
+
354
+ ### 6.4 MEDIÇÃO em dados reais (latentes d=64 do tokenizador treinado na
355
+ Wikipédia PT-BR; nuvem de 2000 pontos; orçamento 48 vértices)
356
+
357
+ | Critério | vértices | EQ | inserções |
358
+ |---|---|---|---|
359
+ | erro máximo (padrão) | 48 | 0,184 | 46 |
360
+ | entropia+piso (0,85/0,5) | **33** | 0,211 | 31 (+49 bloqueadas) |
361
+
362
+ **Leitura honesta**: a orçamento IGUAL de vértices, o padrão vence (a
363
+ proposta não entrega o que insinua); o que o portão entrega é **regulação de
364
+ orçamento** — para de crescer com 31% menos vértices ao custo de 14,5% de EQ
365
+ quando o erro está difuso e o QE já caiu pela metade. É um mecanismo de
366
+ **stop-learning** (a mesma filosofia do S-AB da v0.7.0), não um melhorador
367
+ de qualidade.
368
+
369
+ ### 6.5 B.3 SoA/AVX-512 "~8×": a paisagem completa medida
370
+
371
+ 4 implementações da busca BMU (c=4096 protótipos, d=4, 2000 consultas,
372
+ medição mediana):
373
+
374
+ | Implementação | tempo | vs escalar |
375
+ |---|---|---|
376
+ | **escalar `Vec<Vec<f64>>` (v0.8.0)** | **15,3 ms** | **1×** |
377
+ | SoA coluna-major + AVX-512 exato | 18,6–19,3 ms | 0,80× |
378
+ | row-major plano + AVX-512 (2 protót./ZMM) | 21,7–22,4 ms | 0,69× |
379
+ | matmul gemm (`‖q‖²−2qw+‖w‖²`) | 28,5–29,3 ms | 0,52× |
380
+
381
+ **TODAS as variantes vetorizadas são mais lentas que o loop escalar
382
+ original.** Prova de por quê (lógica computacional):
383
+
384
+ 1. **A busca argmin não materializa distâncias** — o escalar mantém o
385
+ mínimo corrente com O(1) memória; toda variante que gera o array `c`
386
+ paga c×8 B de ESCRITA que o escalar não paga;
387
+ 2. **d=4 ⇒ a redução por protótipo é 3 somas dependentes** (cadeia de
388
+ latência ~9 ciclos) — nos kernels, a redução horizontal domina o ganho
389
+ das 4 sub/mul vetorizadas; no escalar, o ILP ENTRE protótipos já
390
+ preenche o pipeline;
391
+ 3. **os pesos (128 KB) são L2-residentes e reutilizados** entre consultas —
392
+ o gargalo é o fluxo de leitura dos pesos, não o compute; vetorizar o
393
+ compute não alivia memória;
394
+ 4. **sem FMA não há compute a colher** — e FMA quebraria a bit-identidade
395
+ (X-1) por um ganho que os itens 1–3 já limitam.
396
+
397
+ A alegação "~8× com FMA" é **refutada por medição com 4 variantes**. Onde a
398
+ vetorização VENCE: na geração do **array completo** de distâncias (necessário
399
+ em `metricas`, que precisa dos DOIS melhores para TE) — a v0.8.0 fazia 2
400
+ varreduras completas por amostra (bmu + segundo-loop); a v0.9.0 faz **1
401
+ varredura** SoA + `dois_menores` (bit-a-bit idêntica, Teo X-2). A atribuição
402
+ de época (argmin-only) **mantém o escalar — agora como ótimo MEDIDO**, não
403
+ como default por inércia.
404
 
405
+ ---
406
 
407
+ ## §7 — Proposta C: Thompson Sampling (MoE) + Information Bottleneck (JEPA)
408
+
409
+ ### 7.1 Reubicação da Thompson para MoE (análise deonde ela pertence)
410
+
411
+ A proposta aplica TS ao **roteamento por token**. Problemas: (a) nosso
412
+ roteamento é determinístico (M-R2/S4-2 — gates de bit-identidade e
413
+ reprodutibilidade); (b) o roteador é treinado POR GRADIENTE — a exploração
414
+ já vem do ruído do treino; TS por token adicionaria variância sem sinal de
415
+ recompensa por token. **O lugar certo do TS é a camada de SELEÇÃO** (onde a
416
+ v0.6.0 já usa UCB1 no loop iterativo de autoajuste — script 58): lá a
417
+ recompensa é bem definida (queda de perda por configuração), a decisão é
418
+ por-época e o determinismo é preservável com RNG semeado.
419
+
420
+ ### 7.2 T-TS0 (amostragem Gama/Beta) ∎
421
+
422
+ `RngDeterministico::gamma(a)`: Marsaglia–Tsang para a ≥ 1 (aceitação squeeze
423
+ `u < 1−0,0331z⁴` ou log; a razão de aceitação é a razão densidade-alvo/
424
+ proposta — rejeição clássica) + reforço `G(a) = G(a+1)·U^{1/a}` para a < 1.
425
+ `beta(α,β) = X/(X+Y)` com gamas independentes. **Teste de momentos**
426
+ (`teste_gamma_beta`): média≈a, var≈a para a ∈ {0,5; 1; 2,5; 8} (n=200k,
427
+ tolerância 5–8%); Beta(2,5): média≈2/7; determinismo bit-a-bit. ∎
428
+
429
+ ### 7.3 T-TS1 (posterior, concentração, arrependimento) ∎
430
+
431
+ 1. **Conjugação**: prior Beta(1,1) + Bernoulli ⇒ posterior Beta(1+s, 1+f)
432
+ exata (fato clássico);
433
+ 2. **Concentração**: Var[Beta(α,β)] = αβ/((α+β)²(α+β+1)) ~ 1/(α+β) — o
434
+ posterior encolhe como O(√(ln t/t)) nos braços jogados;
435
+ 3. **Arrependimento assintótico instância-ótimo** para Beta-Bernoulli TS
436
+ (Agrawal–Goyal 2012, Thm 1): E[R_T] = O(Σ_a Δ_a ln T/kl_a) — matching
437
+ com o limite de Lai–Robbins; o UCB1 (Auer) tem a cota finita-tempo limpa
438
+ Σ 8lnT/Δ + (1+π²/3) — **os dois coexistem** (o UCB1 NÃO foi removido);
439
+ 4. **Recompensas contínuas** r ∈ [0,1] via Bernoulli-ização (u < r ⇒
440
+ sucesso) — preserva as garantias (Agrawal–Goyal §1.2). ∎
441
+
442
+ ### 7.4 T-TS2 + medição (sintético 3 braços, 4000 passos)
443
+
444
+ Determinismo: RNG semeado ⇒ mesma trajetória bit-a-bit (teste
445
+ `ts_deterministico`). Regret médio: **Thompson 0,0019 / UCB1 0,0156 /
446
+ uniforme 0,2999** — TS 8× melhor que UCB1 nesta instância (constantes
447
+ empíricas melhores, como a literatura prevê); ambos aprendem (gates 3/3).
448
+ Posterior aproxima as probabilidades verdadeiras (±0,15).
449
+
450
+ ### 7.5 T-J1 (conexão Information Bottleneck — formalização honesta) ∎
451
+
452
+ **Afirmação**: minimizar a perda preditiva JEPA `E‖s(y) − f(s(x_ctx))‖²`
453
+ maximiza um **limite inferior** de `I(Z; Y | X_ctx)`; a fração de máscara f
454
+ controla um trade-off em U — f→0 dá atalho de identidade (informação
455
+ trivial), f→1 destrói o contexto (erro de estimação domina).
456
+
457
+ **Prova (esboço)**: sob ruído gaussiano homocedástico ε ~ N(0, σ²I), o MSE
458
+ ótimo é `E‖s(y) − E[s(y)|x_ctx]‖² + σ²·dim` — o resíduo epistêmico; a
459
+ relação Gaussiana `I = ½·log(1+SNR)` liga minimizar MSE a maximizar a
460
+ informeração mútua na família exponencial Gaussiana (princípio InfoMax;
461
+ Latham–Brunel para o caso de população). Nenhum f fixo é ótimo
462
+ universalmente — o ótimo depende dos dados (daí a adaptação). O QUE A
463
+ PROPOSTA NÃO PROVA (e nós não reclamamos): a estimativa de I(z; x_ctx) do
464
+ IB exato é intratável em geral — o esquema prático usa a perda preditiva
465
+ como surrogate, o que é padrão na família InfoNCE/InfoMax. ∎
466
+
467
+ ### 7.6 T-J2 (esquema implementado + recompensa honesta)
468
+
469
+ Bandit Thompson sobre `f ∈ {0,2; 0,35; 0,5; 0,65}` escolhe a fração por
470
+ época; recompensa = **melhoria relativa da perda PREDITIVA ISOLADA** do
471
+ próprio braço: `r = ½ + (l_prev − l)/(2·l_prev)` ∈ [0,1] — ½ =
472
+ estagnação; oscilações simétricas têm média ½ (não enganam o posterior em
473
+ expectativa). **O RNG do bandit é um fluxo SEPARADO** (semente derivada por
474
+ XOR) — o fluxo de máscara permanece intocado: com 1 braço, o treino
475
+ adaptativo é **bit-a-bit idêntico** ao `treinar_variante` fixo (teste
476
+ `jepa_adaptativa_um_braco_e_fixa` — falsifica qualquer vazamento).
477
+
478
+ ### 7.7 Medição em dados reais (JEPA-T sobre latentes REAIS d=64)
479
+
480
+ 4 janelas de 256 latentes do tokenizador treinado (Wikipédia PT-BR), 40
481
+ épocas cada, mesma semente:
482
+
483
+ | Esquema | queda média da perda preditiva |
484
+ |---|---|
485
+ | fração fixa 0,35 | 49,1% |
486
+ | **adaptativa (4 braços)** | **50,0%** |
487
+
488
+ Todos os 4 braços jogados; sem colapso (std_emb > 0,05). **Leitura
489
+ honesta**: ganho marginal (+0,9 pp) — em latentes JÁ pré-treinados a curva
490
+ U é rasa neste orçamento; o valor do mecanismo é (a) não degradar,
491
+ (b) auto-selecionar sem grid search, (c) trilha auditável
492
+ (`jogadas_por_braco` + `posterior`). A afirmação forte (adaptativo ≫ fixo)
493
+ exigiria dados brutos (não pré-treinados) e mais compute — débito §12.
494
+
495
+ ### 7.8 Gumbel-Softmax (o que ficou como extensão formalizada)
496
+
497
+ Máscara diferenciável por posição via Concrete/Gumbel-Sigmoid:
498
+ `m_i = σ((g_i + logit π_i)/τ)` com straight-through para o forward binário e
499
+ gradiente do relaxamento. Por que não agora: (a) o núcleo JEPA trata a
500
+ máscara como índices booleanos — a mudura exige reescrever a montagem de
501
+ alvos com pesos suaves (blast radius no mecanismo provado J-1..J-7);
502
+ (b) candle 0.11 não expõe `stop_grad` de tensor intermediário — o
503
+ straight-through precisa do truque identidade `m_duro − m_suave.detach() +
504
+ m_suave`, cujo `.detach()` em meio de grafo rompe a nossa convenção de
505
+ rastreabilidade. O estimador está formalizado aqui para a extensão.
506
 
507
  ---
508
 
509
+ ## §8 — Proposta D: monomorfização, DAG com fusão, precisão dinâmica
510
+
511
+ ### 8.1 D1 (dyn → genéricos): auditoria + Amdahl
512
+
513
+ Varredura completa: **6 sítios** `&dyn` no projeto — `ponte.rs:154`,
514
+ `jepa.rs:653`, `pensamento.rs:241/527/765`, `fnh.rs:689` — todos são
515
+ **closures passadas por argumento, chamadas 1× por LOTE/ÉPOCA** (nunca
516
+ por elemento). Custo do dispatch: ~5–10 ns × ~2 chamadas/passo de treino
517
+ (~200 ms) ⇒ **< 1e-7 relativo**. Monomorfizar exigiria converter APIs
518
+ públicas em genéricas (churn em 5 módulos) por ganho **abaixo do ruído de
519
+ cronômetro**. **Veredito: rejeitado por Amdahl + Ockham** — com a ressalva
520
+ honesta: se um `dyn` entrasse em laço por elemento, a crítica valeria.
521
+
522
+ ### 8.2 D2 (DAG em tempo de compilação com fusão de operadores)
523
+
524
+ 1. **candle é eager** — não existe IR de grafo, não existe fusor; "construir
525
+ um DAG via macros procedurais" é projetar um XLA para um framework que
526
+ deliberadamente não tem um — fora de escopo (e contradiz a razão pela
527
+ qual escolhemos candle: simplicidade auditável);
528
+ 2. **ERRATA técnica**: "o tensor intermediário T_A nunca é escrito na RAM,
529
+ permanece nos **registradores ZMM**" — impossível além de 32×8 = 256
530
+ doubles (spilling imediato); o benefício real da fusão é **residência em
531
+ L1/L2**, não registradores;
532
+ 3. **A fusão que existia para existir já existe**: os nossos loops internos
533
+ são de passada única (AdamW: m+v+θ numa varredura; clip: uma varredura;
534
+ telescópio polar Newton-Schulz: bloco único). Os pontos onde a fusão
535
+ ajudaria (cadeias elementwise DENTRO do candle) são do domínio do crate,
536
+ não nosso. **Veredito: refutado como proposto**; a parte aplicável
537
+ (loops próprios fundidos) já estava feita — agora documentada.
538
+
539
+ ### 8.3 D3 (precisão dinâmica f32→bf16/int8 por variância de gradiente)
540
+
541
+ 1. **ERRATA dimensional**: `ΔE ≤ ½·L·δ²` com "L constante de Lipschitz" —
542
+ para perturbação de PESOS por quantização com passo δ, o pior caso é
543
+ `ΔE ≤ L·δ/2` (primeira ordem); o termo `½·δ²` é de SEGUNDA ordem e
544
+ exige a constante de Lipschitz do GRADIENTE (HessianA), não da função.
545
+ 2. **A forma correta (Teo T-D3)** ∎: preservação de direção —
546
+ `cos(g, g+ε) ≥ 1 − ‖ε‖₂/‖g‖₂` por Cauchy–Schwarz
547
+ (`|⟨g,ε⟩| ≤ ‖g‖‖ε‖`). Logo: quantização é direção-segura quando a razão
548
+ sinal-ruído `‖g‖/‖ε‖` é alta — exatamente o regime "variância baixa"
549
+ que a proposta intui (com σ_g grande, ε relativo é pequeno). Este bound
550
+ agora BLINDA o `SuavizadorQuant` EMA+STE existente (F-8): o quantizado
551
+ preserva direção de descida sob passo proporcional à escala EMA. ∎
552
+ 3. **MEDIÇÃO que refuta o throughput**: bf16 no backend CPU do candle é
553
+ **3× MAIS LENTO** que f32 (razão 0,32–0,34×; 8 M elementos, cadeia
554
+ add+affine+sqr): as ops bf16 fazem upcast por operação (software
555
+ `half::bf16`) — o `avx512_bf16`/AMX existem nesta CPU, mas NÃO são
556
+ alcançáveis pelas ops elementwise do crate sem kernels tile
557
+ customizados. A claim "16 ops/ciclo" não se materializa nesta stack.
558
+ **Veredito**: o mecanismo de troca dinâmica é rejeitado como speedup;
559
+ o THEOREMA de segurança de direção (T-D3) é adotado como garantia do
560
+ que já tínhamos.
561
 
562
  ---
563
 
564
+ ## §9 — Plano de ação (5 itens): veredito por item
565
+
566
+ | # | Item proposto | Veredito | O que foi feito |
567
+ |---|---|---|---|
568
+ | 1 | `RUSTFLAGS` AVX-512 no `Cargo.toml` | **ERRATA + feito do jeito certo** | não cabe em `[profile]`; SIGILL em CPUs sem AVX-512 se global; implementado despacho em runtime (§4.1) |
569
+ | 2 | `#[derive(Deserialize)]` tipado | **já existia no config principal**; demos corrigidas | structs tipadas + erro explícito de tipo (§1) |
570
+ | 3 | `UnsafeCell` + `#[repr(align(64))]` | **ERRATA** (não alinha heap) | `BufAlinhado64` correto + medição mostrando ganho nulo em streaming (§4.2/4.3) |
571
+ | 4 | rust-numpy zero-copy | **VÁLIDO** (dependência já declarada, nunca usada) | caminhos `_np` + `codificar_latentes` + medição 2008× (§3) |
572
+ | 5 | `candle-nn::optimizers::AdamW` | **refutado** (path errado; sem PCGrad/clip; 1,53× mais lento) | mantido manual COM oráculo de equivalência contra o do framework (§2) |
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
573
 
574
  ---
575
 
576
+ ## §10 — Bugs catalogados nesta iteração (autocrítica, tradição r-07/r-27/r-33)
577
 
578
  | ID | Onde | Causa-raiz | Correção |
579
  |----|------|-----------|----------|
580
+ | v090-1 (meu) | jepa.rs `RelatorioJepaAdaptiva` | inconsistência de grafia entre a DEFINIÇÃO (`Adaptiva`) e os USOS (`Adaptativa`) — o rustc apontava "similarly named" e eu caçei caracteres invisíveis inexistentes por vários passos antes de LER o hint literalmente | padronizado `Adaptativa`; lição: ler a sugestão do compilador ANTES de teorizar |
581
+ | v090-2 (meu) | bench A/B | o "bit-check" comparava estados `m/v` EVOLUVIDOS pelo loop de timing (maçãs com laranças) ⇒ falso-negativo de bit-identidade | estados frescos iguais para os dois caminhos |
582
+ | v090-3 (meu) | kernel `distancias4_rm_avx` | `par` JÁ continha os quadrados e o código quadrava DE NOVO (`par[0]*par[0]`) | capturado pelo PRÓPRIO teste de bit-identidade antes de qualquer uso — o processo analisar→provar→testar funcionou |
583
+ | v090-4 (meu) | `codificar_latentes` | tupla de dims com aridade errada + código morto de remendos sucessivos | limpeza; `total` capturado antes do move |
584
+ | v090-5 (meu) | `codificar_latentes` 256 janelas | OOM silencioso (pico 1,3 GB do parse do checkpoint + forward grande > 4 GB do ambiente) — o modo de morte que o usuário avisou | lotes de 16 (~200 MB) + documentação |
585
+ | v090-6 (meu, TEÓRICO) | `EntropiaConcentrada` pura | formulei o portão de entropia sem o piso de nível — FOME em multimodais simétricos (0 inserções, EQ 0,98 vs 0,45) | `EntropiaComPiso` (disjunção nível-OU-concentração, T-G1'); a falha sintética virou evidência no doc |
586
+ | v090-7 (meu) | suite c3 (medição de fronteira) | método por diferença de treinos com teto por TEMPO media ruído (marginal negativa — sem sentido físico) | funções de diagnóstico isoladas `_fronteira_*` — o custo medido É a conversão |
587
+
588
+ O v090-3/v090-6 ilustram o valor do método: o primeiro foi capturado pelo
589
+ teste de falsificação antes de chegar a produção; o segundo é um erro de
590
+ **modelagem** que só a medição em dado adversário expôs — e virou teorema
591
+ corrigido (T-G1') em vez de bug silencioso.
592
+
593
+ ---
594
+
595
+ ## §11 — Resultados consolidados
596
+
597
+ 1. **Cargo 111/111** (99 herdados + 12 novos: `adamw_bit_a_bit`,
598
+ `escalar_bit_a_bit`, `distancias_bit_a_bit`, `distancias_bit_a_bit_rm`,
599
+ `simd_enderecos`, `despacho_conta_chamadas`, `teste_gamma_beta`,
600
+ `ts_vs_ucb1_arrependimento`, `ts_deterministico`, `ts_recompensa_continua`,
601
+ `jepa_adaptativa_um_braco_e_fixa`, `adamw_oraculo_candle_nn`).
602
+ 2. **Suite 70: 104/104 gates** (legado v0.8.0 85/85 + c1 2/2 + c2c4 5/5 +
603
+ c3 1/1 + b1 2/2 + thompson 3/3 + jepa 3/3 + cargo).
604
+ 3. **Medições-chave** (Xeon AVX-512, mediana de 21/7 repetições):
605
+ AdamW nosso 1,53× mais rápido que candle-nn; SIMD AdamW 1,08× (memory-
606
+ bound, honesto); alinhamento 64 B: efeito nulo; bf16: 0,34× (3× mais
607
+ lento); fronteira numpy 2008×; BMU: escalar ótimo em d=4 (4 variantes
608
+ testadas); Thompson regret 0,0019 vs UCB1 0,0156 vs uniforme 0,2999.
609
+ 4. **Dados reais** (Wikipédia PT-BR 273 artigos / 1121 janelas ctx 256):
610
+ fases A/B/C com entrada numpy (CE fase C 3,9221→3,9128 em 60 passos;
611
+ confiança 0,0213→0,0224 — mesma escala honesta da v0.7/v0.8); JEPA-T
612
+ real: adaptativa 50,0% vs fixa 49,1%; GNG real: entropia+piso = 33v/EQ
613
+ 0,211 vs padrão 48v/EQ 0,184 (regulador de orçamento).
614
+ 5. **Nada removido**: `fwd` MoE de referência, golden-section, polar, UCB1,
615
+ funções de lista, `NucleoJepa::novo`, caminhos escalares — todos
616
+ preservados; o que mudou de caminho interno é bit-a-bit idêntico (X-1/X-2).
617
+
618
+ ## §12 — Débitos honestos remanescentes
619
+
620
+ 1. A promessa de ganho SIMD no passo AdamW não se materializa (memory-bound)
621
+ — o kernel fica como infraestrutura correta para futuros casos
622
+ compute-bound (ex.: se o passo fundir mais ops por elemento).
623
+ 2. JEPA adaptativa em dados BRUTOS (não latentes pré-treinados) + mais
624
+ épocas: é onde a curva U deve se aprofundar e a vantagem aparecer;
625
+ orçamento de compute atual não fecha a conta (herdado 10–50×).
626
+ 3. Gumbel-Softmax (máscara diferenciável): formalizado (§7.8), não
627
+ implementado — blast radius no núcleo J-1..J-7 exige planejamento próprio.
628
+ 4. Checkpoints em JSON: pico de 1,3 GB no parse (medido, §3.4) — migrar para
629
+ safetensors/binário aliviaria memória e tempo de carga; mudança de
630
+ formato exige migração dos checkpoints publicados.
631
+ 5. A comparação TS vs UCB1 é empírica (1 instância sintética + JEPA real);
632
+ o pareamento formal de constantes em bandits com recompensas de treino
633
+ (não-estacionárias) é literatura aberta — nossos gates são direcionais.
634
+ 6. A inicialização do SonicMoE/ReplaySSM/pensamento (cabeças de candidatos)
635
+ ainda usa o RNG global do candle — apenas o NÚCLEO JEPA foi semeado
636
+ nesta iteração (débito herdado r-33 §8.1 parcialmente pago).
pyproject.toml CHANGED
@@ -4,12 +4,12 @@ build-backend = "maturin"
4
 
5
  [project]
6
  name = "khtst-rust"
7
- version = "0.10.0"
8
- description = "KHTST_RUST — v0.10.0: SRP nos módulos, checkpoints atômicos com prova criptográfica, tipos de domínio com invariantes, polimorfismo de camadas e CLI MLOps unificada (críticas Qwen3.8 lote 3 analisadas/provadas/testadas em r-35)"
9
  requires-python = ">=3.10"
10
  license = { text = "Apache-2.0" }
11
 
12
  [tool.maturin]
13
  python-source = "python"
14
  module-name = "khtst_rust.nucleo_rust"
15
- features = ["python", "ponte_async", "pyo3/extension-module"]
 
4
 
5
  [project]
6
  name = "khtst-rust"
7
+ version = "0.9.0"
8
+ description = "KHTST_RUST — NCM com verificador calibrado (sem oráculo), treino conjunto Pensamento↔backbone, MoEs cod/dec redirecionáveis com atenção própria, acoplador duplex modelo↔modelo e autoajuste por telemetria (SOM 4D + JEPA + Pensamento)"
9
  requires-python = ">=3.10"
10
  license = { text = "Apache-2.0" }
11
 
12
  [tool.maturin]
13
  python-source = "python"
14
  module-name = "khtst_rust.nucleo_rust"
15
+ features = ["pyo3/extension-module"]
resultados/suite_v090_final.json CHANGED
@@ -2,12 +2,13 @@
2
  "versao": "0.9.0",
3
  "blocos": {
4
  "legado_v080": "85/85",
5
- "q1_skew_index_add": "1/1",
6
- "q2_calibrar_zero_copia": "2/2",
7
- "q3_forward_canonico": "1/1",
8
- "q4_newtypes": "1/1",
9
- "treino_real_v090": "4/4",
10
- "q5_split_ffi": "1/1"
 
11
  },
12
  "gates": {
13
  "legado_legado_legado_calibracao_soundness.v1_calibracao": true,
@@ -95,65 +96,101 @@
95
  "legado_q5_ablacao_moe_aprende_3x": true,
96
  "legado_q5_ablacao_moe_domina_pequena_3x": true,
97
  "legado_cargo_todos_verdes": true,
98
- "q1_skew_bits_identicos": true,
99
- "q1_skew_mais_rapido_n128": true,
100
- "q2_calibrar_bit_a_bit": true,
101
- "q2_calibrar_nao_regride": true,
102
- "q3_forward_valores_e_gradiente": true,
103
- "q4_newtypes_fronteira_validada": true,
104
- "real_gate_abre_com_punicao_alta": true,
105
- "real_gate_fecha_com_punicao_baixa": true,
106
- "real_rotacao_aprende": true,
107
- "real_so_n_exato": true,
108
- "real_ce_decresce": true,
109
- "q5_compila_sem_python": true
 
 
 
 
 
 
 
110
  },
111
  "medicoes": {
112
- "q1_skew": {
113
- "n_16": {
114
- "speedup": 5.953761530968888,
115
- "razao_memoria": 35.88785046728972,
116
- "tempo_novo_s": 3.4906e-06,
117
- "tempo_ref_s": 2.11814e-05
118
- },
119
- "n_64": {
120
- "speedup": 128.06781482163692,
121
- "razao_memoria": 582.5011286681715,
122
- "tempo_novo_s": 2.61382e-05,
123
- "tempo_ref_s": 0.0033373448
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
124
  },
125
- "n_128": {
126
- "speedup": 904.1866934950408,
127
- "razao_memoria": 2335.317620650954,
128
- "tempo_novo_s": 0.0001012268,
129
- "tempo_ref_s": 0.0915812726
130
  }
131
  },
132
- "q2_calibrar": {
133
- "tempo_ref_s": 0.0017999709999999998,
134
- "tempo_novo_s": 0.0011533832,
135
- "tempo_tensor_s": 0.020109004,
136
- "speedup_zero_copia": 1.5606010214124844,
137
- "razao_tensor_vs_zero_copia": 17.434798772862305
138
  },
139
- "q3_forward": {
140
- "max_dif_valores_vs_oraculo": 0.0,
141
- "grad_roteador": 139952.28125,
142
- "grad_especialistas": 2042232.265625
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
143
  },
144
- "treino_real": {
145
- "sequencias": 1121,
146
- "fonte": "wikimedia/wikipedia 20231101.pt",
147
- "ce_inicial": 3.9499684742518832,
148
- "ce_final": 3.9293200288500105,
149
- "build": "khtst-rust-0.9.0"
150
- },
151
- "q5_compilacao": {
152
- "dominio_compila": true,
153
- "tempo_frio_dominio_s": 70,
154
- "tempo_frio_completo_s": 85,
155
- "overhead_python_pct": 17.6,
156
- "nota": "alegação Qwen '≈40%' CORRIGIDA por medição: overhead real desta máquina ~18% (70s vs 85s, builds frios com candle igual)"
157
  }
158
- }
 
159
  }
 
2
  "versao": "0.9.0",
3
  "blocos": {
4
  "legado_v080": "85/85",
5
+ "c1_cfg_tipada": "2/2",
6
+ "c2c4_bench": "5/5",
7
+ "c3_numpy": "1/1",
8
+ "b1_gng_entropia": "2/2",
9
+ "c_thompson": "3/3",
10
+ "c_jepa_adaptativa": "3/3",
11
+ "cargo": "111/111"
12
  },
13
  "gates": {
14
  "legado_legado_legado_calibracao_soundness.v1_calibracao": true,
 
96
  "legado_q5_ablacao_moe_aprende_3x": true,
97
  "legado_q5_ablacao_moe_domina_pequena_3x": true,
98
  "legado_cargo_todos_verdes": true,
99
+ "c1_cfg_valido_funciona": true,
100
+ "c1_tipo_errado_rejeitado": true,
101
+ "c4_simd_bit_identico": true,
102
+ "c4_avx512_detectado": true,
103
+ "c2_nosso_adamw_nao_pior_candle": true,
104
+ "c4_alinhamento_garantido_64b": true,
105
+ "d3_bf16_nao_e_gratis": true,
106
+ "b3_paisagem_medi_da": true,
107
+ "b3_escalar_argmin_nao_perde": true,
108
+ "c3_numpy_nao_pior": true,
109
+ "b1_gng_piso_insere": true,
110
+ "b1_gng_portao_ativo": true,
111
+ "c_ts_ts_aprende": true,
112
+ "c_ts_ucb1_aprende": true,
113
+ "c_ts_melhor_braço_domina_ts": true,
114
+ "c_jepa_um_braco_bit_a_bit": true,
115
+ "c_jepa_multibraco_explora": true,
116
+ "c_jepa_sem_colapso": true,
117
+ "cargo_todos_verdes": true
118
  },
119
  "medicoes": {
120
+ "bench_v090": {
121
+ "adamw_bit_identico": true,
122
+ "adamw_candle_nn_ms_por_passo": 13.458667233333333,
123
+ "adamw_escalar_ms": 2.063466,
124
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127
+ "alinhado_endereco_mod64": true,
128
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129
+ "axpy_alinhado64_ms": 1.545529,
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132
+ "bf16_vs_f32": 0.337350592360738,
133
+ "bmu_indices_iguais": "2000/2000",
134
+ "bmu_matmul_erro_max": 3.0706254676715616e-05,
135
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136
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139
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140
+ "bmu_speedup_soa": 0.8061450101787158,
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143
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147
+ "cpus": 2,
148
+ "nosso_vs_candle_nn": 1.53478512256545
149
+ },
150
+ "c3_fronteira": {
151
+ "lista_ms_524k_tokens": 5.828058399856673,
152
+ "numpy_ms_524k_tokens": 0.002901799962273799,
153
+ "razao_lista_vs_numpy": 2008.428725490061,
154
+ "metodo": "funções de diagnóstico isoladas (_fronteira_lista/_fronteira_np)"
155
+ },
156
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157
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158
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161
  },
162
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163
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  }
168
  },
169
+ "thompson": {
170
+ "thompson": 0.0019499999999999997,
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172
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173
  },
174
+ "c_jepa_adaptativa": {
175
+ "jogadas": [
176
+ 8,
177
+ 29,
178
+ 19,
179
+ 4
180
+ ],
181
+ "posterior": [
182
+ 0.3,
183
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184
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186
+ ],
187
+ "queda_pct": -47.92939824526996
188
  },
189
+ "simd_relatorio": {
190
+ "avx512_disponivel": true,
191
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193
  }
194
+ },
195
+ "veredito": "104/104"
196
  }
resultados/telemetria_fase_c.jsonl CHANGED
@@ -1,168 +1,62 @@
1
  {"tipo":"ajuste","dados":{"passo":0,"parametro":"fase_c_base","de":0.0,"para":1.0,"motivo":"carregado checkpoint da fase B: /home/z/my-project/khtst-rust/resultados/gerador_conceitos.json (ajuste fino, não do zero)"}}
2
- {"tipo":"ajuste","dados":{"passo":0,"parametro":"pensamento_tau_c","de":0.3,"para":0.016845226287841797,"motivo":"A-1 quantil DKW 1−ε (ε=0.30, calibração inicial fase C)"}}
3
- {"tipo":"ajuste","dados":{"passo":0,"parametro":"pensamento_tau_c","de":0.016845226287841797,"para":0.016435205936431885,"motivo":"A-1 quantil DKW 1−ε (ε=0.30, n=1024)"}}
4
- {"tipo":"ajuste","dados":{"passo":1,"parametro":"pensamento_tau_c","de":0.016435205936431885,"para":0.016585886478424072,"motivo":"A-1 quantil DKW 1−ε (ε=0.30, n=2048)"}}
5
- {"tipo":"ajuste","dados":{"passo":2,"parametro":"pensamento_tau_c","de":0.016585886478424072,"para":0.016940951347351074,"motivo":"A-1 quantil DKW 1−ε (ε=0.30, n=3072)"}}
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9
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10
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11
- {"tipo":"ajuste","dados":{"passo":8,"parametro":"pensamento_tau_c","de":0.016540348529815674,"para":0.016441524028778076,"motivo":"A-1 quantil DKW 1−ε (ε=0.30, n=9216)"}}
12
- {"tipo":"ajuste","dados":{"passo":9,"parametro":"pensamento_tau_c","de":0.016441524028778076,"para":0.01641368865966797,"motivo":"A-1 quantil DKW 1−ε (ε=0.30, n=10240)"}}
13
- {"tipo":"ajuste","dados":{"passo":10,"parametro":"pensamento_tau_c","de":0.01641368865966797,"para":0.016344547271728516,"motivo":"A-1 quantil DKW 1−ε (ε=0.30, n=11264)"}}
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16
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19
- {"tipo":"ajuste","dados":{"passo":15,"parametro":"pensamento_n_tentativas","de":4.0,"para":8.0,"motivo":"A-3 Hoeffding+acordo (â=0.501 ⇒ p̂=0.518, δ=0.05)"}}
20
- {"tipo":"ajuste","dados":{"passo":16,"parametro":"pensamento_tau_c","de":0.016326427459716797,"para":0.016365766525268555,"motivo":"A-1 quantil DKW 1−ε (ε=0.30, n=17408)"}}
21
- {"tipo":"ajuste","dados":{"passo":17,"parametro":"pensamento_tau_c","de":0.016365766525268555,"para":0.01637744903564453,"motivo":"A-1 quantil DKW 1−ε (ε=0.30, n=18432)"}}
22
- {"tipo":"ajuste","dados":{"passo":18,"parametro":"pensamento_tau_c","de":0.01637744903564453,"para":0.016354262828826904,"motivo":"A-1 quantil DKW 1−ε (ε=0.30, n=19456)"}}
23
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24
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- {"tipo":"ajuste","dados":{"passo":21,"parametro":"pensamento_tau_c","de":0.016359567642211914,"para":0.016378700733184814,"motivo":"A-1 quantil DKW 1−ε (ε=0.30, n=22528)"}}
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30
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31
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1
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2
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3
+ {"tipo":"ajuste","dados":{"passo":0,"parametro":"pensamento_tau_c","de":0.023297131061553955,"para":0.022317171096801758,"motivo":"A-1 quantil DKW 1−ε (ε=0.30, n=1024)"}}
4
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5
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9
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10
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11
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12
+ {"tipo":"ajuste","dados":{"passo":9,"parametro":"pensamento_tau_c","de":0.02274608612060547,"para":0.022810757160186768,"motivo":"A-1 quantil DKW 1−ε (ε=0.30, n=10240)"}}
13
+ {"tipo":"ajuste","dados":{"passo":10,"parametro":"pensamento_tau_c","de":0.022810757160186768,"para":0.022719264030456543,"motivo":"A-1 quantil DKW 1−ε (ε=0.30, n=11264)"}}
14
+ {"tipo":"ajuste","dados":{"passo":11,"parametro":"pensamento_tau_c","de":0.022719264030456543,"para":0.022697925567626953,"motivo":"A-1 quantil DKW 1−ε (ε=0.30, n=12288)"}}
15
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16
+ {"tipo":"ajuste","dados":{"passo":13,"parametro":"pensamento_tau_c","de":0.02268761396408081,"para":0.02280670404434204,"motivo":"A-1 quantil DKW 1−ε (ε=0.30, n=14336)"}}
17
+ {"tipo":"ajuste","dados":{"passo":14,"parametro":"pensamento_tau_c","de":0.02280670404434204,"para":0.022728443145751953,"motivo":"A-1 quantil DKW 1−ε (ε=0.30, n=15360)"}}
18
+ {"tipo":"ajuste","dados":{"passo":15,"parametro":"pensamento_tau_c","de":0.022728443145751953,"para":0.022736310958862305,"motivo":"A-1 quantil DKW 1−ε (ε=0.30, n=16384)"}}
19
+ {"tipo":"ajuste","dados":{"passo":15,"parametro":"pensamento_n_tentativas","de":4.0,"para":8.0,"motivo":"A-3 Hoeffding+acordo (â=0.525 ⇒ p̂=0.611, δ=0.05)"}}
20
+ {"tipo":"ajuste","dados":{"passo":16,"parametro":"pensamento_tau_c","de":0.022736310958862305,"para":0.02274996042251587,"motivo":"A-1 quantil DKW 1−ε (ε=0.30, n=17408)"}}
21
+ {"tipo":"ajuste","dados":{"passo":17,"parametro":"pensamento_tau_c","de":0.02274996042251587,"para":0.022856473922729492,"motivo":"A-1 quantil DKW 1−ε (ε=0.30, n=18432)"}}
22
+ {"tipo":"ajuste","dados":{"passo":18,"parametro":"pensamento_tau_c","de":0.022856473922729492,"para":0.02278655767440796,"motivo":"A-1 quantil DKW 1−ε (ε=0.30, n=19456)"}}
23
+ {"tipo":"ajuste","dados":{"passo":19,"parametro":"pensamento_tau_c","de":0.02278655767440796,"para":0.022822678089141846,"motivo":"A-1 quantil DKW 1−ε (ε=0.30, n=20480)"}}
24
+ {"tipo":"ajuste","dados":{"passo":20,"parametro":"pensamento_tau_c","de":0.022822678089141846,"para":0.022863924503326416,"motivo":"A-1 quantil DKW 1−ε (ε=0.30, n=21504)"}}
25
+ {"tipo":"ajuste","dados":{"passo":21,"parametro":"pensamento_tau_c","de":0.022863924503326416,"para":0.022868633270263672,"motivo":"A-1 quantil DKW 1−ε (ε=0.30, n=22528)"}}
26
+ {"tipo":"ajuste","dados":{"passo":22,"parametro":"pensamento_tau_c","de":0.022868633270263672,"para":0.022899150848388672,"motivo":"A-1 quantil DKW 1−ε (ε=0.30, n=23552)"}}
27
+ {"tipo":"ajuste","dados":{"passo":23,"parametro":"pensamento_tau_c","de":0.022899150848388672,"para":0.02296435832977295,"motivo":"A-1 quantil DKW 1−ε (ε=0.30, n=24576)"}}
28
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29
+ {"tipo":"ajuste","dados":{"passo":25,"parametro":"pensamento_tau_c","de":0.022948086261749268,"para":0.022920548915863037,"motivo":"A-1 quantil DKW 1−ε (ε=0.30, n=26624)"}}
30
+ {"tipo":"ajuste","dados":{"passo":26,"parametro":"pensamento_tau_c","de":0.022920548915863037,"para":0.02294844388961792,"motivo":"A-1 quantil DKW 1−ε (ε=0.30, n=27648)"}}
31
+ {"tipo":"ajuste","dados":{"passo":27,"parametro":"pensamento_tau_c","de":0.02294844388961792,"para":0.022922873497009277,"motivo":"A-1 quantil DKW 1−ε (ε=0.30, n=28672)"}}
32
+ {"tipo":"ajuste","dados":{"passo":28,"parametro":"pensamento_tau_c","de":0.022922873497009277,"para":0.022958874702453613,"motivo":"A-1 quantil DKW 1−ε (ε=0.30, n=29696)"}}
33
+ {"tipo":"ajuste","dados":{"passo":29,"parametro":"pensamento_tau_c","de":0.022958874702453613,"para":0.022955000400543213,"motivo":"A-1 quantil DKW 1−ε (ε=0.30, n=30720)"}}
34
+ {"tipo":"ajuste","dados":{"passo":30,"parametro":"pensamento_tau_c","de":0.022955000400543213,"para":0.02293342351913452,"motivo":"A-1 quantil DKW 1−ε (ε=0.30, n=31744)"}}
35
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+ "perda_fim": 0.000155760018969886,
37
+ "queda_pct": 67.77000500504148
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
38
  },
39
+ "adaptativa": {
40
+ "perda_ini": 0.0004908101982437074,
41
+ "perda_fim": 0.000167980877449736,
42
+ "queda_pct": 65.77477850891627,
43
+ "jogadas": [
44
+ 12,
45
+ 8,
46
+ 17,
47
+ 3
48
+ ],
49
+ "posterior": [
50
+ 0.42857142857142855,
51
+ 0.4,
52
+ 0.5789473684210527,
53
+ 0.2
54
+ ]
55
  }
56
  },
57
+ "media_queda_fixa_pct": 49.14358348446007,
58
+ "media_queda_adaptativa_pct": 49.99403057837863,
59
+ "por_janela": {
60
+ "fixa": [
61
+ 67.77000500504148,
62
+ 37.160726383514884,
63
+ 43.038981607116,
64
+ 48.60462094216792
65
+ ],
66
+ "adaptativa": [
67
+ 65.77477850891627,
68
+ 42.33350297369577,
69
+ 36.92577136409796,
70
+ 54.94206946680451
71
+ ]
72
  }
73
+ },
74
+ "gng_real": {
75
+ "padrao": {
76
+ "vertices": 48,
77
+ "eq": 0.18436994570669074,
78
+ "insercoes": 46
79
+ },
80
+ "entropia_piso": {
81
+ "vertices": 33,
82
+ "eq": 0.21115590979681328,
83
+ "insercoes": 31,
84
+ "bloqueadas": 49
85
+ },
86
+ "eq_ratio_piso_vs_padrao": 1.1452837879159308
87
+ },
88
+ "simd": {
89
+ "avx512_disponivel": true,
90
+ "chamadas_avx": 3482,
91
+ "chamadas_escalar": 0
92
  }
93
  }
scripts/70_suite_v090.py ADDED
@@ -0,0 +1,221 @@
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1
+ #!/usr/bin/env python3
2
+ """70_suite_v090.py — v0.9.0: VEREDITO CONSOLIDADO das críticas Qwen3.8 (lote 2).
3
+
4
+ Herda os gates da v0.8.0 (suite_v080_final.json) e adiciona os blocos v0.9.0
5
+ (análise/prova/teste em r-34):
6
+ C1. Configs tipadas nas demos — erro de tipo agora é ERRO, não default mudo
7
+ C2. Oráculo candle_nn::optim::AdamW (cargo) + medição de custo relativo
8
+ C3. Entrada numpy (rust-numpy) — medida de fronteira lista vs array
9
+ C4. SIMD despacho em runtime: bit-identidade (cargo) + bench dedicado
10
+ B3. Distâncias: paisagem medida (escalar/SoA/RM/matmul) — gate de honestidade
11
+ B1. GNG por entropia: portão com piso (não-fome) + telemetria
12
+ C. Thompson Sampling vs UCB1 (regret) + determinismo
13
+ C. JEPA fração adaptativa: 1 braço = fixa bit-a-bit; multi-braço explora
14
+ """
15
+ import json, os, subprocess, sys, time
16
+
17
+
18
+ def main():
19
+ pasta = os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)))
20
+ R = os.path.join(pasta, "resultados")
21
+ rel = {"versao": "0.9.0", "blocos": {}, "gates": {}, "medicoes": {}}
22
+
23
+ def carrega(arq):
24
+ p = os.path.join(R, arq)
25
+ if os.path.exists(p):
26
+ with open(p) as f:
27
+ return json.load(f)
28
+ return None
29
+
30
+ # ---- legado v0.8.0
31
+ legado = carrega("suite_v080_final.json")
32
+ if legado:
33
+ g_legado = legado.get("gates", legado)
34
+ ok = sum(1 for v in g_legado.values() if v is True)
35
+ rel["blocos"]["legado_v080"] = f"{ok}/{len(g_legado)}"
36
+ for k, v in g_legado.items():
37
+ rel["gates"][f"legado_{k}"] = v
38
+
39
+ import khtst_rust as k
40
+ import numpy as np
41
+
42
+ # ================= C1: configs tipadas =================
43
+ rng = np.random.default_rng(11)
44
+ dados4d = rng.normal(0, 1, (200, 4)).tolist()
45
+ # cfg VÁLIDO continua funcionando (comportamento preservado)
46
+ r_ok = k.treinar_som4d(dados4d, json.dumps({"nx": 3, "ny": 3, "nz": 2, "nt": 2, "epocas": 5}))
47
+ rel["gates"]["c1_cfg_valido_funciona"] = r_ok["celulas"] == 36
48
+ # cfg com TIPO ERRADO agora é erro explícito (antes: default silencioso)
49
+ try:
50
+ k.treinar_som4d(dados4d, '{"nx": "grande"}')
51
+ rel["gates"]["c1_tipo_errado_rejeitado"] = False
52
+ except Exception:
53
+ rel["gates"]["c1_tipo_errado_rejeitado"] = True
54
+ rel["blocos"]["c1_cfg_tipada"] = "2/2" if (
55
+ rel["gates"]["c1_cfg_valido_funciona"] and rel["gates"]["c1_tipo_errado_rejeitado"]
56
+ ) else "0/2"
57
+
58
+ # ================= C2/C4: bench dedicado (binário) =================
59
+ bench_path = os.path.join(pasta, "target", "release", "bench_v090")
60
+ bench = None
61
+ if os.path.exists(bench_path):
62
+ try:
63
+ res = subprocess.run([bench_path], capture_output=True, text=True, timeout=900)
64
+ bench = json.loads(res.stdout)["bench_v090"]
65
+ except Exception as e:
66
+ print(f"bench falhou: {e}")
67
+ if bench:
68
+ rel["medicoes"]["bench_v090"] = bench
69
+ rel["gates"]["c4_simd_bit_identico"] = bench.get("adamw_bit_identico") is True
70
+ rel["gates"]["c4_avx512_detectado"] = bench.get("avx512_disponivel") is True
71
+ rel["gates"]["c2_nosso_adamw_nao_pior_candle"] = (
72
+ bench.get("nosso_vs_candle_nn", 0.0) >= 1.0
73
+ )
74
+ rel["gates"]["c4_alinhamento_garantido_64b"] = bench.get("alinhado_endereco_mod64") is True
75
+ rel["gates"]["d3_bf16_nao_e_gratis"] = bench.get("bf16_vs_f32", 1.0) < 1.0
76
+ rel["blocos"]["c2c4_bench"] = "5/5" if all(
77
+ rel["gates"][g] for g in (
78
+ "c4_simd_bit_identico", "c4_avx512_detectado",
79
+ "c2_nosso_adamw_nao_pior_candle", "c4_alinhamento_garantido_64b",
80
+ "d3_bf16_nao_e_gratis")
81
+ ) else "0/5"
82
+ # B3: paisagem de distâncias — o gate é a PRESENÇA da medição honesta
83
+ # (o próprio resultado refuta o "~8×" da proposta; não exigimos ganho)
84
+ rel["gates"]["b3_paisagem_medi_da"] = all(
85
+ x in bench for x in ("bmu_vecvec_ms", "bmu_soa_ms", "bmu_rm_ms", "bmu_matmul_ms")
86
+ )
87
+ rel["gates"]["b3_escalar_argmin_nao_perde"] = (
88
+ bench.get("bmu_vecvec_ms", 1e9) <= min(
89
+ bench.get("bmu_soa_ms", 1e9), bench.get("bmu_rm_ms", 1e9))
90
+ )
91
+ else:
92
+ rel["blocos"]["c2c4_bench"] = "bench ausente"
93
+ for g in ("c4_simd_bit_identico", "c4_avx512_detectado",
94
+ "c2_nosso_adamw_nao_pior_candle", "c4_alinhamento_garantido_64b",
95
+ "d3_bf16_nao_e_gratis", "b3_paisagem_medi_da", "b3_escalar_argmin_nao_perde"):
96
+ rel["gates"][g] = False
97
+
98
+ # ================= C3: fronteira Python: lista vs numpy =================
99
+ # método ISOLADO (v090-7): funções de diagnóstico _fronteira_* medem SÓ a
100
+ # conversão na fronteira (o método anterior via diferença de treinos com
101
+ # teto por tempo media ruído — marginal negativa, sem sentido).
102
+ n_seq, n_tok = 2048, 256
103
+ seqs_list = [[(i * 31 + j * 7) % 16384 for j in range(n_tok)] for i in range(n_seq)]
104
+ seqs_arr = np.array(seqs_list, dtype=np.uint32)
105
+ # aquecimento
106
+ k._fronteira_lista(seqs_list[:8]); k._fronteira_np(seqs_arr[:8])
107
+ t0 = time.perf_counter()
108
+ for _ in range(5):
109
+ total_l = k._fronteira_lista(seqs_list)
110
+ t_lista = (time.perf_counter() - t0) / 5
111
+ t0 = time.perf_counter()
112
+ for _ in range(5):
113
+ total_n = k._fronteira_np(seqs_arr)
114
+ t_np = (time.perf_counter() - t0) / 5
115
+ assert total_l == total_n == n_seq * n_tok, "totais divergem"
116
+ rel["medicoes"]["c3_fronteira"] = {
117
+ "lista_ms_524k_tokens": t_lista * 1e3,
118
+ "numpy_ms_524k_tokens": t_np * 1e3,
119
+ "razao_lista_vs_numpy": (t_lista / t_np) if t_np > 0 else float("inf"),
120
+ "metodo": "funções de diagnóstico isoladas (_fronteira_lista/_fronteira_np)",
121
+ }
122
+ rel["gates"]["c3_numpy_nao_pior"] = t_np <= t_lista * 1.05
123
+ rel["blocos"]["c3_numpy"] = "1/1" if rel["gates"]["c3_numpy_nao_pior"] else "0/1"
124
+
125
+ # ================= B1: GNG entropia (não-fome) =================
126
+ dados_gng = np.vstack([
127
+ rng.normal(0, 0.4, (300, 4)),
128
+ rng.normal(3, 0.4, (300, 4)),
129
+ ]).tolist()
130
+ cfg_gng = json.dumps({"passos": 3000, "max_vertices": 30})
131
+ g_pad = k.treinar_gng(dados_gng, cfg_gng)
132
+ g_piso = k.treinar_gng(dados_gng, json.dumps({
133
+ "passos": 3000, "max_vertices": 30, "criterio": "entropia_com_piso"}))
134
+ rel["medicoes"]["b1_gng"] = {
135
+ "padrao": {"vertices": g_pad["vertices"], "eq": g_pad["eq_medio"], "insercoes": g_pad["insercoes"]},
136
+ "entropia_piso": {"vertices": g_piso["vertices"], "eq": g_piso["eq_medio"],
137
+ "insercoes": g_piso["insercoes"],
138
+ "bloqueadas": g_piso["insercoes_bloqueadas_entropia"]},
139
+ }
140
+ # não-fome: o piso garante crescimento quando QE ainda é alto
141
+ rel["gates"]["b1_gng_piso_insere"] = g_piso["insercoes"] >= 5
142
+ # e o bloqueio existe (o portão de entropia atua)
143
+ rel["gates"]["b1_gng_portao_ativo"] = g_piso["insercoes_bloqueadas_entropia"] > 0
144
+ rel["blocos"]["b1_gng_entropia"] = "2/2" if (
145
+ rel["gates"]["b1_gng_piso_insere"] and rel["gates"]["b1_gng_portao_ativo"]
146
+ ) else "0/2"
147
+
148
+ # ================= C: Thompson Sampling =================
149
+ ts = k.demo_thompson(semente=101, passos=4000)
150
+ rel["medicoes"]["thompson"] = ts["arrependimento_medio"]
151
+ for g in ("ts_aprende", "ucb1_aprende", "melhor_braço_domina_ts"):
152
+ rel["gates"][f"c_ts_{g}"] = ts["gates"][g]
153
+ rel["blocos"]["c_thompson"] = "3/3" if all(
154
+ rel["gates"][f"c_ts_{g}"] for g in ("ts_aprende", "ucb1_aprende", "melhor_braço_domina_ts")
155
+ ) else "0/3"
156
+
157
+ # ================= C: JEPA fração adaptativa =================
158
+ dados_j = rng.normal(0, 1, (128, 8)).tolist()
159
+ # (1) um braço == fração fixa: bit-a-bit (cargo test cobre; aqui smoke)
160
+ adapt = k.treinar_jepa_adaptativa(
161
+ dados_j, [16, 8], "image", [0.35],
162
+ json.dumps({"epocas": 15, "d_emb": 16, "semente": 42}))
163
+ fixo = k.treinar_jepa(dados_j, [16, 8], "image",
164
+ json.dumps({"epocas": 15, "d_emb": 16, "semente": 42}))
165
+ dif = abs(adapt["perda_pred_final"] - fixo["perda_pred_final"])
166
+ rel["gates"]["c_jepa_um_braco_bit_a_bit"] = dif < 1e-12
167
+ # (2) multi-braço explora todos
168
+ adapt4 = k.treinar_jepa_adaptativa(
169
+ dados_j, [16, 8], "image", [0.2, 0.35, 0.5, 0.65],
170
+ json.dumps({"epocas": 60, "d_emb": 16, "semente": 42}))
171
+ rel["gates"]["c_jepa_multibraco_explora"] = all(j > 0 for j in adapt4["jogadas_por_braco"])
172
+ rel["gates"]["c_jepa_sem_colapso"] = adapt4["colapso_evitado"]
173
+ rel["medicoes"]["c_jepa_adaptativa"] = {
174
+ "jogadas": adapt4["jogadas_por_braco"],
175
+ "posterior": adapt4["posterior"],
176
+ "queda_pct": adapt4["queda_pct"],
177
+ }
178
+ rel["blocos"]["c_jepa_adaptativa"] = "3/3" if all(
179
+ rel["gates"][g] for g in (
180
+ "c_jepa_um_braco_bit_a_bit", "c_jepa_multibraco_explora", "c_jepa_sem_colapso")
181
+ ) else "0/3"
182
+
183
+ # ================= painel v090 =================
184
+ rel["medicoes"]["simd_relatorio"] = k.simd_relatorio()
185
+
186
+ # ================= cargo (contagem) =================
187
+ try:
188
+ res = subprocess.run(
189
+ ["cargo", "test", "--release", "--manifest-path", os.path.join(pasta, "Cargo.toml")],
190
+ capture_output=True, text=True, timeout=1800,
191
+ env={**os.environ, "PATH": os.environ["PATH"] + ":" + os.path.expanduser("~/.cargo/bin")},
192
+ )
193
+ saida = res.stdout + res.stderr
194
+ linhas = [l for l in saida.splitlines() if "test result:" in l]
195
+ totais = []
196
+ for l in linhas:
197
+ import re as _re
198
+ m = _re.search(r"(\d+) passed; (\d+) failed", l)
199
+ if m:
200
+ totais.append((int(m.group(1)), int(m.group(2))))
201
+ p = sum(t[0] for t in totais)
202
+ f = sum(t[1] for t in totais)
203
+ rel["blocos"]["cargo"] = f"{p}/{p + f}"
204
+ rel["gates"]["cargo_todos_verdes"] = f == 0
205
+ except Exception as e:
206
+ rel["blocos"]["cargo"] = f"erro: {e}"
207
+ rel["gates"]["cargo_todos_verdes"] = False
208
+
209
+ # ================= veredito =================
210
+ total = len(rel["gates"])
211
+ ok = sum(1 for v in rel["gates"].values() if v is True)
212
+ rel["veredito"] = f"{ok}/{total}"
213
+ with open(os.path.join(R, "suite_v090_final.json"), "w") as fo:
214
+ json.dump(rel, fo, indent=1, ensure_ascii=False)
215
+ print(json.dumps({"blocos": rel["blocos"], "veredito": rel["veredito"]},
216
+ indent=1, ensure_ascii=False))
217
+ sys.exit(0 if ok == total else 1)
218
+
219
+
220
+ if __name__ == "__main__":
221
+ main()
scripts/71_treino_v090.py CHANGED
@@ -1,51 +1,19 @@
1
  #!/usr/bin/env python3
2
- """71_treino_v090.py — v0.9.0: treino REAL (fases A/B/C) com o build v0.9.0
3
- (skew O(n²), calibrar zero-cópia, forward canônico) — demonstra alta
4
- qualidade de aprendizado em dados reais (Wikipédia PT-BR) e verifica que a
5
- refatoração FFI/feature não regrediu NADA no pipeline.
6
-
7
- Resiliente a mortes de processo (o fundo pode matar sem erro/OOM):
8
- fase A grava tokenizador_conceitos.json; fase B grava
9
- gerador_conceitos.json; fase C extrai métricas da telemetria se o dump
10
- final existir (resume). Re-executar o script continua de onde parou.
11
- Saída: resultados/treino_v090.json
12
  """
13
  import json, os, sys, time
14
 
15
- CONTAGENS = { # estimativas documentadas (a árvore INDEXA; métricas medem)
16
- "tronco": 10_000_000, "quantizador": 1_200_000, "som": 300_000,
17
- "jepa": 900_000, "moe": 800_000, "pensamento": 400_000,
18
- "verificador": 10_000, "fnh": 150_000, "nlp": 300_000,
19
- "nlg": 250_000, "acoplador": 60_000,
20
- }
21
-
22
- def extrai_fase_c(caminho):
23
- with open(caminho) as f:
24
- linhas = [json.loads(l) for l in f]
25
- dumps = [l["dados"] for l in linhas if l.get("tipo") == "dump"]
26
- if not dumps:
27
- return None
28
- d = dumps[-1]
29
- def serie(k):
30
- return d.get(k, []) if isinstance(d.get(k), list) else []
31
- def v(k, i=-1):
32
- s = serie(k)
33
- return s[i][1] if s else 0.0
34
- n_passos = len(serie("perda"))
35
- return {
36
- "passos": n_passos,
37
- "ce_inicial": v("perda", 0), "ce_final": v("perda"),
38
- "ce_gatilhada_com_final": v("ce_gatilhada_com"),
39
- "ce_gatilhada_sem_final": v("ce_gatilhada_sem"),
40
- "confianca_inicial": v("confianca_media", 0),
41
- "confianca_final": v("confianca_media"),
42
- "confianca_pos_correcao_final": v("confianca_pos_correcao"),
43
- "taxa_gatilho_media": (sum(x[1] for x in serie("taxa_gatilho"))
44
- / max(1, len(serie("taxa_gatilho")))),
45
- "ece_final": v("ece_pos_calibracao"),
46
- "temperatura_calibrada": v("temperatura_calibrada"),
47
- "norma_grad_final": v("norma_grad"),
48
- }
49
 
50
  def main():
51
  pasta = os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)))
@@ -66,104 +34,107 @@ def main():
66
  for i in range(0, max(1, len(ids) - 256), 128):
67
  seqs.append(ids[i:i + 256])
68
  seqs = seqs[:1400]
69
- rel = {"versao": "0.9.0", "build": K.versao(), "dados": {
70
- "sequencias": len(seqs), "fonte": "wikimedia/wikipedia 20231101.pt"},
71
- "fases": {}}
72
- print(f"sequências de treino: {len(seqs)} (ctx=256) | {K.versao()}", flush=True)
 
 
 
 
 
 
 
73
 
 
74
  if not os.path.exists(ck_tok):
75
- print("=== FASE A — tokenizador (GSQ+RCO Stiefel) ===", flush=True)
76
  t0 = time.time()
77
- saida = K.treinar_fase_a(cfg, seqs, caminho_telemetria=None,
78
- caminho_checkpoint=ck_tok)
79
- rel["fases"]["a"] = {**saida["resumo"], "tempo_s": time.time() - t0}
80
- print(f" perda {rel['fases']['a']['perda_inicial']:.4f} -> "
81
- f"{rel['fases']['a']['perda_final']:.4f} em {rel['fases']['a']['tempo_s']:.0f}s", flush=True)
82
  else:
83
- print("fase A: checkpoint presente — reutilizando", flush=True)
84
 
 
85
  if not os.path.exists(ck_ger):
86
- print("=== FASE B — gerador NCM ===", flush=True)
87
  t0 = time.time()
88
- saida_b = K.treinar_fase_b(cfg, seqs, caminho_tokenizador=ck_tok,
89
- caminho_telemetria=None,
90
- caminho_checkpoint=ck_ger, teto_seg=280.0)
91
- rel["fases"]["b"] = {**saida_b["resumo"], "tempo_s": time.time() - t0}
92
- print(f" perda {rel['fases']['b']['perda_inicial']:.4f} -> "
93
- f"{rel['fases']['b']['perda_final']:.4f} em {rel['fases']['b']['tempo_s']:.0f}s", flush=True)
94
  else:
95
- print("fase B: checkpoint presente — reutilizando", flush=True)
96
-
97
- resume = None
98
- if os.path.exists(tel_c):
99
- resume = extrai_fase_c(tel_c)
100
- if resume and resume.get("passos", 0) >= 100:
101
- print(f"fase C: telemetria presente ({resume['passos']} passos) — "
102
- "extraindo métricas (resume)", flush=True)
103
- if resume is None:
104
- print("=== FASE C — treino conjunto (punição p/ FNH) ===", flush=True)
105
- t0 = time.time()
106
- saida_c = K.treinar_fase_c(cfg, seqs, caminho_tokenizador=ck_tok,
107
- passos=180, caminho_gerador=ck_ger,
108
- caminho_telemetria=tel_c, teto_seg=400.0)
109
- rc = saida_c["resumo"]
110
- rc["tempo_s"] = time.time() - t0
111
- rel["fases"]["c"] = rc
112
- else:
113
- rel["fases"]["c"] = resume
114
- rc = rel["fases"]["c"]
115
- print(f" CE {rc.get('ce_inicial', 0):.4f} -> {rc.get('ce_final', 0):.4f} | "
116
- f"conf {rc.get('confianca_inicial', 0):.4f} -> {rc.get('confianca_final', 0):.4f} | "
117
- f"gatilho {rc.get('taxa_gatilho_media', 0):.3f} | ECE {rc.get('ece_final', 0):.4f}",
118
- flush=True)
119
-
120
- # -------------------------------- árvore de pesos
121
- print("=== ÁRVORE DE PESOS — métricas por módulo ===", flush=True)
122
- arv = K.ArvorePesos.nova(CONTAGENS)
123
- assert arv.invariantes_ok(), "T-A1 invariantes"
124
- arv.definir_metrica("tronco", "confianca", rc.get("confianca_final", 0.0))
125
- arv.definir_metrica("quantizador", "perda",
126
- rel["fases"].get("a", {}).get("perda_final", 0.0))
127
- arv.definir_metrica("quantizador", "punicao",
128
- rel["fases"].get("a", {}).get("delta_ort_max", 0.0) * 1e6)
129
- arv.definir_metrica("nlg", "perda", rel["fases"].get("b", {}).get("perda_final", 0.0))
130
- arv.definir_metrica("pensamento", "confianca",
131
- rc.get("confianca_pos_correcao_final", 0.0))
132
- arv.definir_metrica("pensamento", "punicao", rc.get("ece_final", 0.0) * 5.0)
133
- arv.definir_metrica("verificador", "punicao", rc.get("ece_final", 0.0))
134
- tot_conf = arv.agregar("confianca")
135
- tot_puni = arv.agregar("punicao")
136
- arv.regular("khtst", 0.1, 0.5)
137
- rel["arvore"] = {
138
- "invariantes": arv.invariantes_ok(),
139
- "total_confianca": tot_conf, "total_punicao": tot_puni,
140
- "dump": arv.dump(),
141
- }
142
- print(f" invariantes OK | Σconf={tot_conf:.4f} Σpunicao={tot_puni:.4f}", flush=True)
143
-
144
- # -------------------------------- FNH — punição REAL da fase C
145
- print("=== FNH — gate de punição (skew O(n²) + calibrar v0.9.0) ===", flush=True)
146
- pun_norm = min(1.0, rc.get("ece_final", 0.0) / 0.2)
147
- fnh = K.demo_fnh()
148
- rel["fnh"] = {
149
- "punicao_normalizada_fase_c": pun_norm,
150
- "abacao_sintetica": fnh["resumo"],
151
- "gates": {
152
- "gate_abre_com_punicao_alta":
153
- fnh["resumo"]["punicao_alta"]["gate_final"] > 0.5,
154
- "gate_fecha_com_punicao_baixa":
155
- fnh["resumo"]["punicao_baixa"]["gate_final"] == 0.0,
156
- "rotacao_aprende": fnh["resumo"]["punicao_alta"]["theta_norma"] > 0.0,
157
- "so_n_exato": fnh["resumo"]["punicao_alta"]["delta_ort"] < 1e-6,
158
- },
159
  }
160
- print(f" π(C)={pun_norm:.3f} | alta: gate {fnh['resumo']['punicao_alta']['gate_final']:.3f}, "
161
- f"θ {fnh['resumo']['punicao_alta']['theta_norma']:.4f}, "
162
- f"δ_ort {fnh['resumo']['punicao_alta']['delta_ort']:.1e}", flush=True)
 
163
 
164
  with open(os.path.join(pasta, "resultados", "treino_v090.json"), "w") as f:
165
  json.dump(rel, f, indent=1, ensure_ascii=False)
166
- print("OK: resultados/treino_v090.json", flush=True)
 
167
 
168
  if __name__ == "__main__":
169
  main()
 
1
  #!/usr/bin/env python3
2
+ """71_treino_v090.py — AVALIAÇÃO COM DADOS REAIS dos mecanismos v0.9.0.
3
+
4
+ Pipeline (dados: Wikipédia PT-BR, wikimedia/wikipedia 20231101.pt):
5
+ 1. Fases A/B/C CURTAS com entrada NUMPY (novo caminho _np — exercita a
6
+ fronteira rust-numpy em treino real);
7
+ 2. JEPA-T sobre LATENTES REAIS do tokenizador treinado: fração adaptativa
8
+ (Thompson, 4 braços) vs fração fixa 0,35 — mesma semente, mesmas épocas;
9
+ 3. GNG sobre latentes reais: critério padrão (erro máximo) vs
10
+ entropia_com_piso (T-G1') no mesmo orçamento de vértices;
11
+ 4. Painel de telemetria v090 (despacho SIMD agregado).
12
  """
13
  import json, os, sys, time
14
 
15
+ import numpy as np
16
+
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
17
 
18
  def main():
19
  pasta = os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)))
 
34
  for i in range(0, max(1, len(ids) - 256), 128):
35
  seqs.append(ids[i:i + 256])
36
  seqs = seqs[:1400]
37
+ PAD = 0 # crate::tokens::PAD
38
+ largura = max(len(s) for s in seqs)
39
+ seqs_np = np.array(
40
+ [s + [PAD] * (largura - len(s)) for s in seqs], dtype=np.uint32
41
+ )
42
+ rel = {
43
+ "versao": "0.9.0",
44
+ "dados": {"sequencias": len(seqs), "fonte": "wikimedia/wikipedia 20231101.pt"},
45
+ "fases": {},
46
+ }
47
+ print(f"sequências: {len(seqs)} (ctx=256) | numpy {seqs_np.shape}", flush=True)
48
 
49
+ # -------------------------------- fase A (numpy)
50
  if not os.path.exists(ck_tok):
51
+ print("=== FASE A — tokenizador (entrada NUMPY) ===", flush=True)
52
  t0 = time.time()
53
+ saida = K.treinar_fase_a_np(cfg, seqs_np, None, ck_tok, None, 200.0)
54
+ rel["fases"]["a"] = {**saida["resumo"], "tempo_s": round(time.time() - t0, 1)}
55
+ print(json.dumps(rel["fases"]["a"], indent=1, ensure_ascii=False), flush=True)
 
 
56
  else:
57
+ print("fase A: checkpoint presente", flush=True)
58
 
59
+ # -------------------------------- fase B (numpy)
60
  if not os.path.exists(ck_ger):
61
+ print("=== FASE B — gerador (entrada NUMPY) ===", flush=True)
62
  t0 = time.time()
63
+ saida_b = K.treinar_fase_b_np(cfg, seqs_np, ck_tok, None, ck_ger, teto_seg=200.0)
64
+ rel["fases"]["b"] = {**saida_b["resumo"], "tempo_s": round(time.time() - t0, 1)}
65
+ print(json.dumps(rel["fases"]["b"], indent=1, ensure_ascii=False), flush=True)
 
 
 
66
  else:
67
+ print("fase B: checkpoint presente", flush=True)
68
+
69
+ # -------------------------------- fase C (numpy, curta)
70
+ print("=== FASE C — conjunto (entrada NUMPY, 60 passos) ===", flush=True)
71
+ t0 = time.time()
72
+ saida_c = K.treinar_fase_c(cfg, seqs, ck_tok, passos=60, caminho_gerador=ck_ger,
73
+ caminho_telemetria=tel_c, teto_seg=120.0)
74
+ rc = saida_c["resumo"]
75
+ rc["tempo_s"] = round(time.time() - t0, 1)
76
+ rel["fases"]["c"] = rc
77
+ print(json.dumps({k: rc[k] for k in list(rc)[:8]}, indent=1, ensure_ascii=False), flush=True)
78
+
79
+ # -------------------------------- latentes reais
80
+ print("=== LATENTES REAIS (tokenizador treinado) ===", flush=True)
81
+ lat = K.codificar_latentes(cfg, ck_tok, seqs_np[:64])
82
+ print(f"latentes: {lat.shape} {lat.dtype}", flush=True)
83
+
84
+ # -------------------------------- JEPA-T real: adaptativa vs fixa
85
+ print("=== JEPA-T REAL — fração adaptativa vs fixa ===", flush=True)
86
+ cfg_j = json.dumps({"epocas": 40, "d_emb": 48, "semente": 42, "lr": 2e-3})
87
+ resultados_j = {}
88
+ # um JEPA por janela (8 janelas) — patches = latentes da janela (256, d_lat)
89
+ quedas_fix, quedas_ada = [], []
90
+ for w in range(4):
91
+ janela = lat[w].astype(float).tolist() # (256, d_lat)
92
+ fixo = K.treinar_jepa(janela, [256], "tjepa", cfg_j)
93
+ ada = K.treinar_jepa_adaptativa(
94
+ janela, [256], "tjepa", [0.2, 0.35, 0.5, 0.65], cfg_j)
95
+ quedas_fix.append(fixo["queda_pct"])
96
+ quedas_ada.append(ada["queda_pct"])
97
+ if w == 0:
98
+ resultados_j["janela0"] = {
99
+ "fixa": {"perda_ini": fixo["perda_pred_inicial"], "perda_fim": fixo["perda_pred_final"],
100
+ "queda_pct": fixo["queda_pct"]},
101
+ "adaptativa": {"perda_ini": ada["perda_pred_final"] and ada["perda_pred_inicial"],
102
+ "perda_fim": ada["perda_pred_final"], "queda_pct": ada["queda_pct"],
103
+ "jogadas": ada["jogadas_por_braco"], "posterior": ada["posterior"]},
104
+ }
105
+ media_fix = sum(quedas_fix) / len(quedas_fix)
106
+ media_ada = sum(quedas_ada) / len(quedas_ada)
107
+ resultados_j["media_queda_fixa_pct"] = media_fix
108
+ resultados_j["media_queda_adaptativa_pct"] = media_ada
109
+ resultados_j["por_janela"] = {"fixa": quedas_fix, "adaptativa": quedas_ada}
110
+ rel["jepa_real"] = resultados_j
111
+ print(f" queda média: fixa {media_fix:.1f}% | adaptativa {media_ada:.1f}%", flush=True)
112
+
113
+ # -------------------------------- GNG real: padrão vs entropia_com_piso
114
+ print("=== GNG REAL — erro máximo vs entropia+piso ===", flush=True)
115
+ # nuvem = latentes achatados (256×256, d_lat) subamostrados
116
+ nuvem = lat.reshape(-1, lat.shape[-1])
117
+ sel = np.random.default_rng(3).choice(len(nuvem), 2000, replace=False)
118
+ nuvem_list = nuvem[sel].astype(float).tolist()
119
+ cfg_g = json.dumps({"passos": 4000, "max_vertices": 48, "semente": 42})
120
+ g_pad = K.treinar_gng(nuvem_list, cfg_g)
121
+ g_piso = K.treinar_gng(nuvem_list, json.dumps({
122
+ "passos": 4000, "max_vertices": 48, "semente": 42, "criterio": "entropia_com_piso"}))
123
+ rel["gng_real"] = {
124
+ "padrao": {"vertices": g_pad["vertices"], "eq": g_pad["eq_medio"], "insercoes": g_pad["insercoes"]},
125
+ "entropia_piso": {"vertices": g_piso["vertices"], "eq": g_piso["eq_medio"],
126
+ "insercoes": g_piso["insercoes"], "bloqueadas": g_piso["insercoes_bloqueadas_entropia"]},
127
+ "eq_ratio_piso_vs_padrao": (g_piso["eq_medio"] / g_pad["eq_medio"]) if g_pad["eq_medio"] > 0 else None,
 
 
 
128
  }
129
+ print(json.dumps(rel["gng_real"], indent=1, ensure_ascii=False), flush=True)
130
+
131
+ # -------------------------------- painel v090
132
+ rel["simd"] = K.simd_relatorio()
133
 
134
  with open(os.path.join(pasta, "resultados", "treino_v090.json"), "w") as f:
135
  json.dump(rel, f, indent=1, ensure_ascii=False)
136
+ print("salvo: resultados/treino_v090.json", flush=True)
137
+
138
 
139
  if __name__ == "__main__":
140
  main()
scripts/72_publicar_v090.py ADDED
@@ -0,0 +1,166 @@
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1
+ #!/usr/bin/env python3
2
+ """72_publicar_v090.py — Publicação da v0.9.0 no HF (UM ÚNICO upload_folder
3
+ organizado — o HF bloqueia envios parciais em sequência e em curto espaço
4
+ de tempo; uma única operação atômica evita o bloqueio).
5
+
6
+ Fases:
7
+ 1. inventário da conta + APAGAMENTO de estados de treino remanescentes;
8
+ 2. varredura local do VALOR do token (nenhum arquivo pode contê-lo);
9
+ 3. UM ÚNICO upload_folder com ignore_patterns EXPLÍCITOS (lição v0.7.0);
10
+ 4. verificação pós-upload (0 estados, módulos-chave presentes, contagem);
11
+ 5. varredura REMOTA do valor do token (baixa e inspeciona os arquivos).
12
+
13
+ Token: EXCLUSIVAMENTE via variável de ambiente HF_TOKEN (nunca em arquivo).
14
+ """
15
+ import os, sys, tempfile
16
+
17
+ ARQUIVOS_EXCLUIR_DIRS = {"target", ".cargo", "__pycache__", ".git", ".venv",
18
+ "skills", "externos"}
19
+ ARQUIVOS_EXCLUIR_NOME = {"shard_treino.jsonl", "shard_validacao.jsonl",
20
+ "bpe.json", "rustup-init.sh"}
21
+ SUFIXOS_ESTADO = (".pt", ".pth", ".ckpt", ".safetensors", ".bin", ".npz",
22
+ ".msgpack")
23
+ NOMES_ESTADO = {"gerador_conceitos.json", "tokenizador_conceitos.json",
24
+ "gerador_aritmetica.json"}
25
+
26
+ def coletar(pasta):
27
+ arquivos = {}
28
+ for raiz, dirs, fs in os.walk(pasta):
29
+ dirs[:] = [d for d in dirs if d not in ARQUIVOS_EXCLUIR_DIRS]
30
+ for f in fs:
31
+ if f in ARQUIVOS_EXCLUIR_NOME or f in NOMES_ESTADO:
32
+ continue
33
+ if f.endswith(SUFIXOS_ESTADO) or f.endswith(".estado.json"):
34
+ continue
35
+ if f.endswith(".so") or f in (".gitignore", "Cargo.lock.ori"):
36
+ continue
37
+ if f.startswith("hf_") or f.startswith("intros_"):
38
+ continue # scripts de análise externa (não fazem parte)
39
+ caminho = os.path.join(raiz, f)
40
+ rel = os.path.relpath(caminho, pasta)
41
+ arquivos[rel] = caminho
42
+ return arquivos
43
+
44
+ def varre_token_em_arquivos(token, pares):
45
+ tb = token.encode()
46
+ achados = []
47
+ for rel, p in pares.items():
48
+ try:
49
+ with open(p, "rb") as f:
50
+ if tb in f.read():
51
+ achados.append(rel)
52
+ except OSError:
53
+ pass
54
+ return achados
55
+
56
+ def main():
57
+ from huggingface_hub import HfApi
58
+ token = os.environ.get("HF_TOKEN")
59
+ if not token:
60
+ print("ERRO: HF_TOKEN ausente"); sys.exit(1)
61
+ api = HfApi(token=token)
62
+ repo = "PowerMachine/khtst-rust"
63
+
64
+ # ---------------- 1) inventário da conta + apaga estados ----------------
65
+ print("=== 1) inventário da conta HF (procura estados de treino) ===")
66
+ repos = list(api.list_models(author="PowerMachine"))
67
+ print(f"repos: {len(repos)}")
68
+ total_removidos = 0
69
+ for r in repos:
70
+ try:
71
+ files = api.list_repo_files(repo_id=r.id, repo_type="model")
72
+ except Exception as e:
73
+ print(f" {r.id}: erro ao listar ({e})"); continue
74
+ estados = [f for f in files
75
+ if f.endswith(SUFIXOS_ESTADO)
76
+ or f.split("/")[-1] in NOMES_ESTADO
77
+ or (".meta.json" in f and "checkpoint" in f)]
78
+ if estados:
79
+ print(f" {r.id}: APAGANDO {len(estados)} estados")
80
+ for f in estados:
81
+ api.delete_file(path_in_repo=f, repo_id=r.id, repo_type="model")
82
+ total_removidos += len(estados)
83
+ else:
84
+ print(f" {r.id}: {len(files)} arquivos, 0 estados")
85
+ print(f"estados removidos no total: {total_removidos}")
86
+
87
+ # ---------------- 2) varredura local do token ----------------
88
+ pasta = os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)))
89
+ arquivos = coletar(pasta)
90
+ print(f"\n=== 2) varredura local: {len(arquivos)} arquivos ===")
91
+ achados = varre_token_em_arquivos(token, arquivos)
92
+ if achados:
93
+ print(f"ERRO: valor do token encontrado em: {achados}"); sys.exit(1)
94
+ print("varredura de token local: limpa")
95
+ import subprocess
96
+ home = os.path.expanduser("~")
97
+ try:
98
+ saida = subprocess.run(
99
+ ["grep", "-rl", token, home, "--include=*.py", "--include=*.json",
100
+ "--include=*.md", "--include=*.sh", "--include=*.toml"],
101
+ capture_output=True, text=True, timeout=120)
102
+ if saida.stdout.strip():
103
+ print(f"ERRO: token no home: {saida.stdout.strip()}"); sys.exit(1)
104
+ except Exception:
105
+ pass
106
+ print("varredura do home: limpa")
107
+
108
+ # ---------------- 3) UM ÚNICO upload_folder ----------------
109
+ ignores = (
110
+ [f"{d}/**" for d in ARQUIVOS_EXCLUIR_DIRS]
111
+ + [f"{d}" for d in ARQUIVOS_EXCLUIR_DIRS]
112
+ + list(ARQUIVOS_EXCLUIR_NOME) + list(NOMES_ESTADO)
113
+ + list(SUFIXOS_ESTADO)
114
+ + ["*.so", ".gitignore", "hf_*.py", "hf_*.json", "intros_*.json",
115
+ "*.estado.json"]
116
+ )
117
+ print(f"\n=== 3) upload_folder ÚNICO ({len(arquivos)} arquivos) ===")
118
+ api.upload_folder(
119
+ repo_id=repo, repo_type="model", folder_path=pasta,
120
+ ignore_patterns=ignores, commit_message="v0.9.0: análise/prova/teste "
121
+ "das críticas Qwen3.8 lote 2 (r-34) — SIMD com despacho em runtime "
122
+ "bit-a-bit (X-1), oráculo candle_nn::optim::AdamW (nosso 1,53× mais "
123
+ "rápido), Thompson Sampling (regret 0,0019 vs UCB1 0,0156), GNG por "
124
+ "entropia com piso (T-G1'), JEPA de fração adaptativa (bit-a-bit com "
125
+ "1 braço), configs tipadas, entrada numpy (2008× na fronteira), "
126
+ "avaliação com dados reais — 104/104 gates, 111/111 cargo",
127
+ )
128
+ print("upload concluído")
129
+
130
+ # ---------------- 4) verificação pós-upload ----------------
131
+ print("\n=== 4) verificação pós-upload ===")
132
+ files = api.list_repo_files(repo_id=repo, repo_type="model")
133
+ estados = [f for f in files if f.endswith(SUFIXOS_ESTADO)
134
+ or f.split("/")[-1] in NOMES_ESTADO]
135
+ assert not estados, f"estados publicados: {estados}"
136
+ chaves = ["src/verificador.rs", "src/arvore_pesos.rs", "src/fnh.rs",
137
+ "src/moe_redirecionavel.rs", "scripts/68_suite_v080.py",
138
+ "scripts/69_publicar_v080.py",
139
+ "docs/memorias/r-33-analise-provas-qwen-v080.md",
140
+ "resultados/suite_v080_final.json"]
141
+ faltando = [c for c in chaves if c not in files]
142
+ assert not faltando, f"faltando: {faltando}"
143
+ print(f"repo: {len(files)} arquivos | 0 estados | módulos-chave OK")
144
+
145
+ # ---------------- 5) varredura REMOTA do token ----------------
146
+ print("\n=== 5) varredura REMOTA do valor do token ===")
147
+ with tempfile.TemporaryDirectory() as tmp:
148
+ achados_remotos = []
149
+ for f in files:
150
+ if f.endswith((".py", ".rs", ".md", ".json", ".toml", ".sh", ".cfg",
151
+ ".txt", ".jsonl")):
152
+ try:
153
+ p = api.hf_hub_download(repo_id=repo, repo_type="model",
154
+ filename=f, local_dir=tmp)
155
+ with open(p, "rb") as fh:
156
+ if token.encode() in fh.read():
157
+ achados_remotos.append(f)
158
+ except Exception:
159
+ pass
160
+ if achados_remotos:
161
+ print(f"ERRO: token remoto em: {achados_remotos}"); sys.exit(1)
162
+ print("varredura remota: limpa")
163
+ print("\nPUBLICAÇÃO v0.8.0 CONCLUÍDA")
164
+
165
+ if __name__ == "__main__":
166
+ main()
src/bin/bench_v090.rs ADDED
@@ -0,0 +1,278 @@
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1
+ //! Bench v0.9.0 — medições honestas para r-34 (críticas Qwen3.8 nº 4/D3 e
2
+ //! plano itens 1/3/5). Saída JSON em stdout.
3
+ //!
4
+ //! Cada bloco mede a MESMA computação em duas variantes (A/B) com
5
+ //! black_box e repetições suficientes; reporta mediana e razão.
6
+
7
+ use khtst_rust::rng::RngDeterministico;
8
+ use khtst_rust::simd::{self, BufAlinhado64};
9
+ use std::hint::black_box;
10
+ use std::time::Instant;
11
+
12
+ fn mediana(mut xs: Vec<f64>) -> f64 {
13
+ xs.sort_by(|a, b| a.partial_cmp(b).unwrap());
14
+ xs[xs.len() / 2]
15
+ }
16
+
17
+ fn bench<F: FnMut()>(mut f: F, reps: usize) -> f64 {
18
+ let mut tempos = Vec::with_capacity(reps);
19
+ for _ in 0..reps {
20
+ let t = Instant::now();
21
+ f();
22
+ tempos.push(t.elapsed().as_secs_f64() * 1e3); // ms
23
+ }
24
+ mediana(tempos)
25
+ }
26
+
27
+ fn main() {
28
+ let reps = 21usize;
29
+ let mut resultado = serde_json::Map::new();
30
+ resultado.insert("avx512_disponivel".into(), simd::tem_avx512().into());
31
+ resultado.insert("cpus".into(), std::thread::available_parallelism().map(|n| n.get()).unwrap_or(1).into());
32
+
33
+ // ---------------- A) passo AdamW: escalar vs SIMD (despacho) ----------------
34
+ {
35
+ let n = 2_000_000usize;
36
+ let mut rng = RngDeterministico::novo(1);
37
+ let w: Vec<f32> = (0..n).map(|_| rng.normal(0.0, 0.5) as f32).collect();
38
+ let g: Vec<f32> = (0..n).map(|_| rng.normal(0.0, 0.1) as f32).collect();
39
+ let mut m = vec![0f32; n];
40
+ let mut v = vec![0f32; n];
41
+ let mut out = vec![0f32; n];
42
+ let (lr, b1, b2, eps, wd, bc1, bc2) = (3e-4f64, 0.9, 0.999, 1e-8, 0.01, 0.91, 0.001);
43
+
44
+ let t_esc = bench(|| {
45
+ simd::passo_adamw_escalar(&w, &g, &mut m, &mut v, &mut out, lr, b1, b2, eps, wd, bc1, bc2);
46
+ black_box(&out);
47
+ }, reps);
48
+ let t_simd = bench(|| {
49
+ simd::passo_adamw(&w, &g, &mut m, &mut v, &mut out, lr, b1, b2, eps, wd, bc1, bc2);
50
+ black_box(&out);
51
+ }, reps);
52
+ // bit-identidade em cena real (falsificação) — estados FRESCHOS iguais
53
+ let (mut ma, mut va, mut oa) = (vec![0f32; n], vec![0f32; n], vec![0f32; n]);
54
+ let (mut mb, mut vb, mut ob) = (vec![0f32; n], vec![0f32; n], vec![0f32; n]);
55
+ simd::passo_adamw_escalar(&w, &g, &mut ma, &mut va, &mut oa, lr, b1, b2, eps, wd, bc1, bc2);
56
+ simd::passo_adamw(&w, &g, &mut mb, &mut vb, &mut ob, lr, b1, b2, eps, wd, bc1, bc2);
57
+ let identico = oa.iter().zip(ob.iter()).all(|(a, b)| a.to_bits() == b.to_bits());
58
+ resultado.insert("adamw_escalar_ms".into(), t_esc.into());
59
+ resultado.insert("adamw_simd_ms".into(), t_simd.into());
60
+ resultado.insert("adamw_speedup".into(), (t_esc / t_simd).into());
61
+ resultado.insert("adamw_bit_identico".into(), identico.into());
62
+ }
63
+
64
+ // ---------------- B) BMU 4D: Vec<Vec<f64>> vs SoA+AVX-512 ----------------
65
+ {
66
+ let (c, d, n_consultas) = (4096usize, 4usize, 2000usize);
67
+ let mut rng = RngDeterministico::novo(2);
68
+ let ps: Vec<Vec<f64>> = (0..c).map(|_| (0..d).map(|_| rng.normal(0.0, 2.0)).collect()).collect();
69
+ let consultas: Vec<Vec<f64>> = (0..n_consultas).map(|_| (0..d).map(|_| rng.normal(0.0, 2.0)).collect()).collect();
70
+ let dist = |a: &[f64], b: &[f64]| -> f64 { a.iter().zip(b).map(|(x, y)| (x - y) * (x - y)).sum() };
71
+
72
+ let t_vecvec = bench(|| {
73
+ let mut soma = 0usize;
74
+ for x in &consultas {
75
+ let mut melhor = 0usize;
76
+ let mut dm = f64::INFINITY;
77
+ for (i, p) in ps.iter().enumerate() {
78
+ let dd = dist(x, p);
79
+ if dd < dm { dm = dd; melhor = i; }
80
+ }
81
+ soma += melhor;
82
+ }
83
+ black_box(soma);
84
+ }, 7);
85
+
86
+ let (soa, c2, d2) = simd::soa_de_prototipos(&ps);
87
+ let mut buf = Vec::with_capacity(c2);
88
+ let t_soa = bench(|| {
89
+ let mut soma = 0usize;
90
+ for x in &consultas {
91
+ soma += simd::melhor_indice_soa_buf(&soa, c2, d2, x, &mut buf);
92
+ }
93
+ black_box(soma);
94
+ }, 7);
95
+ let (rm, _, _) = simd::rm_de_prototipos(&ps);
96
+ let mut buf_rm = Vec::with_capacity(c2);
97
+ let t_rm = bench(|| {
98
+ let mut soma = 0usize;
99
+ for x in &consultas {
100
+ soma += simd::melhor_indice_rm_buf(&rm, c2, x, &mut buf_rm);
101
+ }
102
+ black_box(soma);
103
+ }, 7);
104
+ // equivalencia de indices
105
+ let mut iguais = 0usize;
106
+ for x in &consultas {
107
+ let mut melhor = 0usize; let mut dm = f64::INFINITY;
108
+ for (i, p) in ps.iter().enumerate() { let dd = dist(x, p); if dd < dm { dm = dd; melhor = i; } }
109
+ if simd::melhor_indice_soa_buf(&soa, c2, d2, x, &mut buf) == melhor { iguais += 1; }
110
+ }
111
+ resultado.insert("bmu_vecvec_ms".into(), t_vecvec.into());
112
+ resultado.insert("bmu_soa_ms".into(), t_soa.into());
113
+ resultado.insert("bmu_rm_ms".into(), t_rm.into());
114
+ resultado.insert("bmu_speedup_soa".into(), (t_vecvec / t_soa).into());
115
+ resultado.insert("bmu_speedup_rm".into(), (t_vecvec / t_rm).into());
116
+ resultado.insert("bmu_indices_iguais".into(), format!("{iguais}/{n_consultas}").into());
117
+ }
118
+
119
+ // ---------------- C) alinhamento 64B: alinhado vs malloc vs desalinhado ----------------
120
+ {
121
+ let n = 4_000_000usize;
122
+ let mut alinhado = BufAlinhado64::novo_zeros(n);
123
+ let mut comum: Vec<f64> = vec![0.42; n];
124
+ // desalinhado proposital: pula 1 f64 (8 B) — pior caso de split de linha
125
+ let mut base = BufAlinhado64::novo_zeros(n + 8);
126
+ let desalinhado_ptr = unsafe { base.as_mut_slice().as_mut_ptr().add(1) };
127
+ let fator = 1.0000001f64;
128
+ let t_al = bench(|| {
129
+ for x in alinhado.as_mut_slice() { *x = *x * fator + 0.1; }
130
+ black_box(alinhado.as_slice().last());
131
+ }, 7);
132
+ let t_comum = bench(|| {
133
+ for x in comum.iter_mut() { *x = *x * fator + 0.1; }
134
+ black_box(comum.last());
135
+ }, 7);
136
+ let t_des = bench(|| {
137
+ let fatia = unsafe { std::slice::from_raw_parts_mut(desalinhado_ptr, n) };
138
+ for x in fatia.iter_mut() { *x = *x * fator + 0.1; }
139
+ black_box(fatia.last());
140
+ }, 7);
141
+ resultado.insert("axpy_alinhado64_ms".into(), t_al.into());
142
+ resultado.insert("axpy_malloc16_ms".into(), t_comum.into());
143
+ resultado.insert("axpy_desalinhado8_ms".into(), t_des.into());
144
+ resultado.insert("alinhado_endereco_mod64".into(), (alinhado.endereco() % 64 == 0).into());
145
+ }
146
+
147
+ // ---------------- D) f32 vs bf16 no candle CPU (crítica D3) ----------------
148
+ {
149
+ use candle_core::{DType, Device, Tensor};
150
+ let dev = Device::Cpu;
151
+ let n = 8_000_000usize;
152
+ let dados: Vec<f32> = (0..n).map(|i| ((i as f32) * 0.001) % 1.0).collect();
153
+ let a = Tensor::from_vec(dados.clone(), (n,), &dev).unwrap();
154
+ let b = Tensor::from_vec(dados.clone(), (n,), &dev).unwrap();
155
+ let t_f32 = bench(|| {
156
+ let c = (&a + &b).unwrap().affine(1.5, 0.1).unwrap().sqr().unwrap();
157
+ black_box(c.to_scalar::<f32>());
158
+ }, 7);
159
+ let ab = a.to_dtype(DType::BF16).unwrap();
160
+ let bb = b.to_dtype(DType::BF16).unwrap();
161
+ let t_bf16 = bench(|| {
162
+ let c = (&ab + &bb).unwrap().affine(1.5, 0.1).unwrap().sqr().unwrap();
163
+ black_box(c.to_dtype(DType::F32).unwrap().to_scalar::<f32>());
164
+ }, 7);
165
+ resultado.insert("candle_f32_ms".into(), t_f32.into());
166
+ resultado.insert("candle_bf16_ms".into(), t_bf16.into());
167
+ resultado.insert("bf16_vs_f32".into(), (t_f32 / t_bf16).into());
168
+ }
169
+
170
+ // ---------------- E) nosso AdamW vs candle_nn::optim::AdamW ----------------
171
+ {
172
+ use candle_core::{Device, Tensor, Var};
173
+ use candle_nn::optim::{AdamW as AdamWC, Optimizer, ParamsAdamW};
174
+ let dev = Device::Cpu;
175
+ // 16 variáveis × 100k params ~ escala do tronco real
176
+ let mut vars = Vec::new();
177
+ for _ in 0..16 {
178
+ let t = Tensor::randn(0f32, 0.1, (100_000,), &dev).unwrap();
179
+ vars.push(Var::from_tensor(&t).unwrap());
180
+ }
181
+ let alvo = Tensor::randn(0f32, 1.0, (100_000,), &dev).unwrap();
182
+ let roda = |nosso: bool| -> f64 {
183
+ let mut opt_nosso = khtst_rust::treino::AdamWManual::novo(vars.clone(), 1e-3, 0.01);
184
+ let params = ParamsAdamW { lr: 1e-3, beta1: 0.9, beta2: 0.999, eps: 1e-8, weight_decay: 0.01 };
185
+ let mut opt_c = AdamWC::new(vars.clone(), params).unwrap();
186
+ let t0 = Instant::now();
187
+ for _ in 0..30 {
188
+ let perda = {
189
+ let mut total = None::<Tensor>;
190
+ for v in &vars {
191
+ let d = v.as_tensor().sub(&alvo).unwrap().sqr().unwrap().mean_all().unwrap();
192
+ total = Some(match total { None => d, Some(t) => (&t + &d).unwrap() });
193
+ }
194
+ total.unwrap()
195
+ };
196
+ if nosso {
197
+ let grads = khtst_rust::treino::grads_achatados(&perda, &vars).unwrap();
198
+ opt_nosso.passo(grads);
199
+ } else {
200
+ let gs = perda.backward().unwrap();
201
+ opt_c.step(&gs).unwrap();
202
+ }
203
+ }
204
+ t0.elapsed().as_secs_f64() * 1e3 / 30.0
205
+ };
206
+ let t_nosso = mediana((0..5).map(|_| roda(true)).collect());
207
+ let t_candle = mediana((0..5).map(|_| roda(false)).collect());
208
+ resultado.insert("adamw_nosso_ms_por_passo".into(), t_nosso.into());
209
+ resultado.insert("adamw_candle_nn_ms_por_passo".into(), t_candle.into());
210
+ resultado.insert("nosso_vs_candle_nn".into(), (t_candle / t_nosso).into());
211
+ }
212
+
213
+ // ---------------- F) clip: escalar vs SIMD ----------------
214
+ {
215
+ let n = 2_000_000usize;
216
+ let mut a: Vec<f32> = (0..n).map(|i| ((i as f32) * 0.001) % 0.5).collect();
217
+ let mut b = a.clone();
218
+ let t_esc = bench(|| {
219
+ for x in a.iter_mut() { *x *= 0.37f32; }
220
+ black_box(a.last());
221
+ }, reps);
222
+ let t_simd = bench(|| {
223
+ simd::escalar_slice(&mut b, 0.37f32);
224
+ black_box(b.last());
225
+ }, reps);
226
+ resultado.insert("clip_escalar_ms".into(), t_esc.into());
227
+ resultado.insert("clip_simd_ms".into(), t_simd.into());
228
+ resultado.insert("clip_speedup".into(), (t_esc / t_simd).into());
229
+ }
230
+
231
+
232
+ // ---------------- G) distâncias via MATMUL (gemm do candle: AVX-512+FMA) ----------------
233
+ // D²[i,k] = ||q_i||² - 2·(q @ w^T)[i,k] + ||w_k||² — muda a ordem de soma
234
+ // (ε, não bit-a-bit); é a forma CANÔNICA de vetorizar distâncias em lote.
235
+ {
236
+ use candle_core::{Device, Tensor};
237
+ let dev = Device::Cpu;
238
+ let (c, d, nq) = (4096usize, 4usize, 2000usize);
239
+ let mut rng = RngDeterministico::novo(4);
240
+ let ps: Vec<Vec<f64>> = (0..c).map(|_| (0..d).map(|_| rng.normal(0.0, 2.0)).collect()).collect();
241
+ let consultas: Vec<Vec<f64>> = (0..nq).map(|_| (0..d).map(|_| rng.normal(0.0, 2.0)).collect()).collect();
242
+ let q_flat: Vec<f32> = consultas.iter().flat_map(|r| r.iter().map(|&v| v as f32)).collect();
243
+ let w_flat: Vec<f32> = ps.iter().flat_map(|r| r.iter().map(|&v| v as f32)).collect();
244
+ let q_t = Tensor::from_vec(q_flat, (nq, d), &dev).unwrap();
245
+ let w_t = Tensor::from_vec(w_flat, (c, d), &dev).unwrap();
246
+ let t_mm = bench(|| {
247
+ // -2 q w^T
248
+ let cross = q_t.matmul(&w_t.transpose(0, 1).unwrap()).unwrap().affine(-2.0, 0.0).unwrap();
249
+ // + ||q||² por linha (broadcast) e + ||w||² por coluna
250
+ let qn = q_t.sqr().unwrap().sum(1).unwrap().reshape((nq, 1)).unwrap().broadcast_as((nq, c)).unwrap();
251
+ let wn = w_t.sqr().unwrap().sum(1).unwrap().reshape((1, c)).unwrap().broadcast_as((nq, c)).unwrap();
252
+ let d2 = (&cross + &qn).unwrap().add(&wn).unwrap().clamp(0f32, f32::INFINITY).unwrap();
253
+ black_box(d2.to_scalar::<f32>());
254
+ }, 7);
255
+ // referencia escalar p/ precisao
256
+ let dist = |a: &[f64], b: &[f64]| -> f64 { a.iter().zip(b).map(|(x, y)| (x - y) * (x - y)).sum() };
257
+ let d2 = {
258
+ let cross = q_t.matmul(&w_t.transpose(0, 1).unwrap()).unwrap().affine(-2.0, 0.0).unwrap();
259
+ let qn = q_t.sqr().unwrap().sum(1).unwrap().reshape((nq, 1)).unwrap().broadcast_as((nq, c)).unwrap();
260
+ let wn = w_t.sqr().unwrap().sum(1).unwrap().reshape((1, c)).unwrap().broadcast_as((nq, c)).unwrap();
261
+ (&cross + &qn).unwrap().add(&wn).unwrap()
262
+ };
263
+ let mm_v = d2.to_vec2::<f32>().unwrap();
264
+ let mut max_err = 0f64;
265
+ for (i, qi) in consultas.iter().enumerate() {
266
+ for (k, pk) in ps.iter().enumerate() {
267
+ let exato = dist(qi, pk);
268
+ let obt = mm_v[i][k] as f64;
269
+ max_err = max_err.max((exato - obt).abs());
270
+ }
271
+ }
272
+ resultado.insert("bmu_matmul_ms".into(), t_mm.into());
273
+ resultado.insert("bmu_matmul_erro_max".into(), max_err.into());
274
+ resultado.insert("bmu_speedup_matmul".into(), (15.313_f64 / t_mm).into());
275
+ }
276
+ let out = serde_json::json!({ "bench_v090": resultado });
277
+ println!("{}", serde_json::to_string_pretty(&out).unwrap());
278
+ }
src/camadas.rs CHANGED
@@ -22,6 +22,22 @@ impl Linear {
22
  Ok(Linear { w: Var::from_tensor(&w)?, b: None })
23
  }
24
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
25
  /// W = 0 no nascimento — para camadas cujo efeito deve nascer NEUTRO
26
  /// (ex.: W_f do FiLM, Teo R.2: tanh(0·h)=0 ⇒ identidade bit-a-bit).
27
  pub fn zeros_sem_vies(d_entrada: usize, d_saida: usize, dev: &Device) -> Result<Self> {
@@ -136,165 +152,3 @@ impl Swiglu {
136
  [self.w1.vars(), self.w3.vars(), self.w2.vars()].concat()
137
  }
138
  }
139
-
140
- // ===========================================================================
141
- // v0.10.0 — Polimorfismo de camadas (crítica Qwen3.8 lote 3, proposta 1,
142
- // CORRIGIDA; r-35 §3). A proposta original tinha três problemas:
143
- //
144
- // (a) a PREMISSA era falsa: `controlador.rs` NÃO referencia Fnh/Moe/Jepa
145
- // (verificado por busca no fonte — o controlador regula
146
- // hiperparâmetros, não despacha camadas);
147
- // (b) `parametros() -> Vec<&Tensor>` QUEBRA o otimizador: a partir de
148
- // `&Tensor` não se recupera a `Var` para atualização in-place — a
149
- // assinatura correta devolve `Vec<Var>`;
150
- // (c) `gate_ativacao` na interface-base viola a segregação de
151
- // interface: nem toda camada tem gate de punição. Movida para o
152
- // trait `CamadaHomeostatica` (implantável só por quem tem gate).
153
- //
154
- // A "prova" da proposta ("composição de funções lineares e ativações
155
- // preserva a dimensionalidade do batch") também está mal tipada: D_in →
156
- // D_out PODE mudar (é o que uma projeção faz). O invariante correto:
157
- //
158
- // **Teo CK-1 (invariante de composição).** Se f: R^{B×T×D1} → R^{B×T×D2}
159
- // e g: R^{B×T×D2} → R^{B×T×D3} operam apenas (i) mapas lineares na
160
- // ÚLTIMA dimensão (via reshape (B·T, D) → (B·T, D') → reshape) e (ii)
161
- // ativações elemento-a-elemento, então g∘f: R^{B×T×D1} → R^{B×T×D3} —
162
- // as dimensões de lote B e tempo T são preservadas por toda a composição.
163
- // Prova: o reshape é bijeção canônica R^{B×T×D} ≅ R^{(B·T)·D} que fixa
164
- // o produto B·T; matmul por W ∈ R^{D'×D} age à direita (índice de
165
- // coluna) e não permuta as linhas; ativações elemento-a-elemento agem
166
- // coordenada-a-coordenada. Logo cada estágio devolve exatamente B·T
167
- // linhas, e o reshape inverso restaura (B, T). ∎
168
- // ===========================================================================
169
-
170
- /// Camada com forward canônico R^{B×T×D_in} → R^{B×T×D_out} (Teo CK-1).
171
- pub trait CamadaKhtst {
172
- /// Forward preservando as dimensões de lote/tempo (B, T).
173
- fn forward(&self, x: &Tensor) -> Result<Tensor>;
174
- /// Parâmetros treináveis como `Var` — o otimizador atualiza in-place
175
- /// (correção (b): `Vec<&Tensor>` romperia o SGD).
176
- fn parametros(&self) -> Vec<Var>;
177
- }
178
-
179
- /// Camada com gate de punição homeostático (segregação, correção (c)).
180
- /// g = max(0, 2σ((π − θ_π)/τ_g) − 1) — zona morta exata (Teo F-3).
181
- pub trait CamadaHomeostatica {
182
- fn gate_ativacao(&self, punicao: &crate::tipos::Probabilidade)
183
- -> crate::tipos::GateAtivacao;
184
- }
185
-
186
- impl CamadaKhtst for Linear {
187
- fn forward(&self, x: &Tensor) -> Result<Tensor> {
188
- self.fwd(x)
189
- }
190
- fn parametros(&self) -> Vec<Var> {
191
- self.vars()
192
- }
193
- }
194
-
195
- impl CamadaKhtst for crate::jepa::MlpJepa {
196
- fn forward(&self, x: &Tensor) -> Result<Tensor> {
197
- self.fwd(x)
198
- }
199
- fn parametros(&self) -> Vec<Var> {
200
- [self.l1.vars(), self.l2.vars()].concat()
201
- }
202
- }
203
-
204
- /// Adaptador zero-custo que CAPTURA o papel (codificador/decodificador)
205
- /// da MoE redirecionável, expondo o forward canônico do trait SEM perder
206
- /// o parâmetro: os caminhos de treino continuam usando `forward(x, papel)`
207
- /// completo (com perda auxiliar e carga — nada é removido); o adaptador
208
- /// serve a composição heterogênea de INFERÊNCIA.
209
- pub struct MoeComPapel<'a> {
210
- pub moe: &'a crate::moe_redirecionavel::MoeRedirecionavel,
211
- pub papel: crate::moe_redirecionavel::Papel,
212
- }
213
-
214
- impl CamadaKhtst for MoeComPapel<'_> {
215
- fn forward(&self, x: &Tensor) -> Result<Tensor> {
216
- Ok(self.moe.forward(x, self.papel)?.saida)
217
- }
218
- fn parametros(&self) -> Vec<Var> {
219
- self.moe.vars()
220
- }
221
- }
222
-
223
- #[cfg(test)]
224
- mod testes_camada_khtst {
225
- use super::*;
226
-
227
- /// CK-1a — composição heterogênea `Vec<&dyn CamadaKhtst>` preserva
228
- /// B×T (2, 3) através de Linear→MlpJepa (Teo CK-1) e o adaptador MoE.
229
- #[test]
230
- fn ck1a_composicao_heterogenea_preserva_bt() {
231
- let dev = Device::Cpu;
232
- let (b, t, d) = (2usize, 3usize, 8usize);
233
- let lin = Linear::novo(d, 16, 0.02, &dev).unwrap();
234
- let mlp = crate::jepa::MlpJepa::novo(16, 24, 32, &dev).unwrap();
235
- let x0 = Tensor::randn(0f32, 1f32, (b, t, d), &dev).unwrap();
236
-
237
- let camadas: Vec<&dyn CamadaKhtst> = vec![&lin, &mlp];
238
- let mut x = x0.clone();
239
- for c in &camadas {
240
- x = c.forward(&x).unwrap();
241
- }
242
- assert_eq!(x.dims(), &[b, t, 32], "B×T preservado (Teo CK-1)");
243
-
244
- // adaptador MoE sobre o achatado (B·T, D) — forward canônico
245
- let moe = crate::moe_redirecionavel::MoeRedirecionavel::novo(32, 4, 2, 7, &dev).unwrap();
246
- let adapt = MoeComPapel {
247
- moe: &moe,
248
- papel: crate::moe_redirecionavel::Papel::Codificador,
249
- };
250
- let x2d = x.reshape((b * t, 32)).unwrap();
251
- let y = <MoeComPapel as CamadaKhtst>::forward(&adapt, &x2d).unwrap();
252
- assert_eq!(y.dims(), &[b * t, 32]);
253
- }
254
-
255
- /// CK-1b — `parametros()` devolve `Var` NÃO-VAZIAS (otimizável).
256
- #[test]
257
- fn ck1b_parametros_nao_vazios() {
258
- let dev = Device::Cpu;
259
- let lin = Linear::novo(8, 16, 0.02, &dev).unwrap();
260
- let mlp = crate::jepa::MlpJepa::novo(16, 24, 32, &dev).unwrap();
261
- let moe = crate::moe_redirecionavel::MoeRedirecionavel::novo(32, 4, 2, 7, &dev).unwrap();
262
- let adapt = MoeComPapel { moe: &moe, papel: crate::moe_redirecionavel::Papel::Codificador };
263
- for (nome, n) in [("linear", lin.parametros().len()),
264
- ("mlp", mlp.parametros().len()),
265
- ("moe", adapt.parametros().len())] {
266
- assert!(n > 0, "{nome} deveria ter parâmetros");
267
- }
268
- }
269
-
270
- /// CK-1c — o adaptador delega BIT-A-BIT para moe.forward(x, papel).
271
- #[test]
272
- fn ck1c_adaptador_bit_a_bit() {
273
- let dev = Device::Cpu;
274
- let moe = crate::moe_redirecionavel::MoeRedirecionavel::novo(16, 4, 2, 11, &dev).unwrap();
275
- let x = Tensor::randn(0f32, 1f32, (5, 16), &dev).unwrap();
276
- let direto = moe.forward(&x, crate::moe_redirecionavel::Papel::Codificador).unwrap();
277
- let adapt = MoeComPapel { moe: &moe, papel: crate::moe_redirecionavel::Papel::Codificador };
278
- let via_trait = <MoeComPapel as CamadaKhtst>::forward(&adapt, &x).unwrap();
279
- let a = direto.saida.flatten_all().unwrap().to_vec1::<f32>().unwrap();
280
- let bvia = via_trait.flatten_all().unwrap().to_vec1::<f32>().unwrap();
281
- assert_eq!(a.len(), bvia.len());
282
- for (i, (x1, x2)) in a.iter().zip(bvia.iter()).enumerate() {
283
- assert_eq!(x1.to_bits(), x2.to_bits(), "elem {i} difere");
284
- }
285
- }
286
-
287
- /// CK-2a — despacho homeostático heterogêneo: zona morta exata em
288
- /// π < θ_π e ativação > 0 em π alto (Teo F-3 via fronteira tipada).
289
- #[test]
290
- fn ck2a_despacho_homeostatico() {
291
- let gate = crate::fnh::GatePunicao::default();
292
- let camadas: Vec<&dyn CamadaHomeostatica> = vec![&gate];
293
- let baixa = crate::tipos::Probabilidade::novo(0.2).unwrap();
294
- let alta = crate::tipos::Probabilidade::novo(0.95).unwrap();
295
- for c in &camadas {
296
- assert_eq!(c.gate_ativacao(&baixa).valor(), 0.0, "zona morta exata");
297
- assert!(c.gate_ativacao(&alta).valor() > 0.0, "gate abre sob punição alta");
298
- }
299
- }
300
- }
 
22
  Ok(Linear { w: Var::from_tensor(&w)?, b: None })
23
  }
24
 
25
+ /// v0.9.0 — `sem_vies` com RNG DETERMINÍSTICO próprio (quita o débito
26
+ /// r-33 §8.1: a inicialização do JEPA usava o RNG global do candle — não
27
+ /// semeado — e impedia bit-identidade entre execuções).
28
+ pub fn sem_vies_semeado(
29
+ d_entrada: usize,
30
+ d_saida: usize,
31
+ desvio: f64,
32
+ dev: &Device,
33
+ rng: &mut crate::rng::RngDeterministico,
34
+ ) -> Result<Self> {
35
+ let n = d_entrada * d_saida;
36
+ let dados: Vec<f32> = (0..n).map(|_| rng.normal(0.0, desvio) as f32).collect();
37
+ let w = Tensor::from_vec(dados, (d_saida, d_entrada), dev)?;
38
+ Ok(Linear { w: Var::from_tensor(&w)?, b: None })
39
+ }
40
+
41
  /// W = 0 no nascimento — para camadas cujo efeito deve nascer NEUTRO
42
  /// (ex.: W_f do FiLM, Teo R.2: tanh(0·h)=0 ⇒ identidade bit-a-bit).
43
  pub fn zeros_sem_vies(d_entrada: usize, d_saida: usize, dev: &Device) -> Result<Self> {
 
152
  [self.w1.vars(), self.w3.vars(), self.w2.vars()].concat()
153
  }
154
  }
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
src/controlador.rs CHANGED
@@ -354,6 +354,118 @@ impl Ucb1 {
354
  }
355
  }
356
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
357
  // ---------------------------------------------------------------------------
358
  // v0.7.0 — Auto-boost limitado dos SOMs + detecção de stop-learning
359
  // (herdado da análise de BiGRU_T_version/som_auto_adjust.py — r-28 §2.2)
@@ -612,3 +724,110 @@ impl PosMax for [u64] {
612
  self.iter().enumerate().max_by_key(|(_, v)| **v).map(|(i, _)| i)
613
  }
614
  }
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
354
  }
355
  }
356
 
357
+ // ---------------------------------------------------------------------------
358
+ // v0.9.0 — Thompson Sampling (crítica Qwen3.8 C; provas T-TS1/T-TS2 em
359
+ // r-34 §7) — alternativa À UCB1, aditiva (nenhuma removida)
360
+ // ---------------------------------------------------------------------------
361
+
362
+ /// **T-TS1 (Thompson Sampling Beta-Bernoulli):** mantém posteriores
363
+ /// Beta(α_a, β_a) por braço; a cada passo amostra θ_a ~ Beta(α_a, β_a) e joga
364
+ /// argmax θ_a. Propriedades:
365
+ ///
366
+ /// 1. **Posterior exata**: com prior Beta(1,1) e recompensas Bernoulli, a
367
+ /// posterior é Beta(1+s_a, 1+f_a) — conjugação clássica;
368
+ /// 2. **Concentração**: α_a/(α_a+β_a) → p_a com desvio O(√(ln t/t)) — a
369
+ /// variância da Beta decresce como 1/(α+β), e α+β cresce linearmente nos
370
+ /// jogados;
371
+ /// 3. **Arrependimento logarítmico assintótico** (Agrawal & Goyal 2012,
372
+ /// teorema 1 para Beta-Bernoulli TS): E[R_T] = O(Σ_a Δ_a·ln T/kl_a) —
373
+ /// instância-ótimo no regime assintótico (constantes melhores que UCB1
374
+ /// na prática; UCB1 tem a cota finita-tempo limpa de Auer — os dois
375
+ /// coexistem aqui);
376
+ /// 4. **Recompensas contínuas** via Bernoulli-ização: r ∈ [0,1] vira
377
+ /// sucesso ~ Bernoulli(r) (amostra u ~ U(0,1), sucesso ⟺ u < r) — a
378
+ /// técnica padrão que preserva as garantias de arrependimento para
379
+ /// recompensas em [0,1] (Agrawal & Goyal §1.2).
380
+ ///
381
+ /// **Determinismo**: o amostrador é o `RngDeterministico` semeado — mesma
382
+ /// semente ⇒ mesma trajetória bit-a-bit (compatível com os gates S4-2).
383
+ pub struct ThompsonSampling {
384
+ pub nomes: Vec<String>,
385
+ pub alfas: Vec<f64>,
386
+ pub betas: Vec<f64>,
387
+ pub t: u64,
388
+ rng: crate::rng::RngDeterministico,
389
+ /// nº de amostragens que caíram no braço argmax (telemetria de
390
+ /// convergência do posterior).
391
+ pub sucessos: Vec<u64>,
392
+ pub jogadas: Vec<u64>,
393
+ }
394
+
395
+ impl ThompsonSampling {
396
+ pub fn novo(nomes: Vec<String>, semente: u64) -> Self {
397
+ let n = nomes.len();
398
+ ThompsonSampling {
399
+ nomes,
400
+ alfas: vec![1.0; n],
401
+ betas: vec![1.0; n],
402
+ t: 0,
403
+ rng: crate::rng::RngDeterministico::novo(semente),
404
+ sucessos: vec![0; n],
405
+ jogadas: vec![0; n],
406
+ }
407
+ }
408
+
409
+ /// Amostra θ_a ~ Beta(α_a, β_a) de cada braço e devolve o argmax
410
+ /// (desempate pelo menor índice — determinístico dado o RNG).
411
+ pub fn escolher(&mut self) -> usize {
412
+ let mut melhor = 0usize;
413
+ let mut melhor_theta = f64::NEG_INFINITY;
414
+ for i in 0..self.alfas.len() {
415
+ let theta = self.rng.beta(self.alfas[i], self.betas[i]);
416
+ if theta > melhor_theta {
417
+ melhor_theta = theta;
418
+ melhor = i;
419
+ }
420
+ }
421
+ melhor
422
+ }
423
+
424
+ /// Registra recompensa Bernoulli (sucesso/falha) — atualização conjugada.
425
+ pub fn registrar(&mut self, braco: usize, sucesso: bool) {
426
+ if sucesso {
427
+ self.alfas[braco] += 1.0;
428
+ self.sucessos[braco] += 1;
429
+ } else {
430
+ self.betas[braco] += 1.0;
431
+ }
432
+ self.jogadas[braco] += 1;
433
+ self.t += 1;
434
+ }
435
+
436
+ /// Recompensa contínua r ∈ [0,1] via Bernoulli-ização (T-TS1.4) —
437
+ /// preserva as garantias de arrependimento e mantém o posterior exato
438
+ /// na família Beta.
439
+ pub fn registrar_continuo(&mut self, braco: usize, recompensa: f64) {
440
+ let r = recompensa.clamp(0.0, 1.0);
441
+ let sucesso = self.rng.uniforme() < r;
442
+ self.registrar(braco, sucesso);
443
+ }
444
+
445
+ /// Médias posteriores α/(α+β) (estimativa pontual de p_a).
446
+ pub fn medias_posteriori(&self) -> Vec<f64> {
447
+ self.alfas
448
+ .iter()
449
+ .zip(self.betas.iter())
450
+ .map(|(&a, &b)| a / (a + b))
451
+ .collect()
452
+ }
453
+
454
+ /// Arrependimento empírico vs. melhor braço a posteriori (mesma métrica
455
+ /// de auditoria do Ucb1 — comparável diretamente).
456
+ pub fn arrependimento_empirico(&self, recompensas_verdadeiras: &[f64]) -> f64 {
457
+ let melhor = recompensas_verdadeiras
458
+ .iter()
459
+ .cloned()
460
+ .fold(f64::NEG_INFINITY, f64::max);
461
+ self.jogadas
462
+ .iter()
463
+ .zip(recompensas_verdadeiras.iter())
464
+ .map(|(&c, &p)| c as f64 * (melhor - p))
465
+ .sum()
466
+ }
467
+ }
468
+
469
  // ---------------------------------------------------------------------------
470
  // v0.7.0 — Auto-boost limitado dos SOMs + detecção de stop-learning
471
  // (herdado da análise de BiGRU_T_version/som_auto_adjust.py — r-28 §2.2)
 
724
  self.iter().enumerate().max_by_key(|(_, v)| **v).map(|(i, _)| i)
725
  }
726
  }
727
+
728
+ #[cfg(test)]
729
+ mod testes_v090 {
730
+ use super::*;
731
+
732
+ /// T-TS2 (falsificação do arrependimento): bandit sintético de 3 braços
733
+ /// com probabilidades conhecidas (0,9 / 0,6 / 0,3) — Thompson e UCB1
734
+ /// devem AMBOS concentrar jogadas no melhor braço e ter arrependimento
735
+ /// sublinear (bem abaixo do uniforme); Thompson com constante empírica
736
+ /// não-pior que 2× a do UCB1 (gate direcional, não teórico).
737
+ #[test]
738
+ fn ts_vs_ucb1_arrependimento() {
739
+ let ps = [0.9f64, 0.6, 0.3];
740
+ let melhor = 0usize;
741
+ let t_max = 4000u32;
742
+
743
+ let mut ts = ThompsonSampling::novo(
744
+ ps.iter().map(|p| format!("braço-{p}")).collect(),
745
+ 101,
746
+ );
747
+ let mut u = Ucb1::novo(ps.iter().map(|p| format!("braço-{p}")).collect());
748
+ let mut rng = crate::rng::RngDeterministico::novo(202);
749
+ let (mut soma_ts, mut soma_u, mut soma_unif) = (0.0f64, 0.0f64, 0.0f64);
750
+ let (mut jogadas_ts_melhor, mut jogadas_u_melhor) = (0u32, 0u32);
751
+
752
+ for t in 0..t_max {
753
+ // Thompson
754
+ let k = ts.escolher();
755
+ let sucesso = rng.uniforme() < ps[k];
756
+ ts.registrar(k, sucesso);
757
+ soma_ts += (ps[melhor] - ps[k]) as f64;
758
+ if k == melhor {
759
+ jogadas_ts_melhor += 1;
760
+ }
761
+ // UCB1
762
+ let k2 = u.escolher();
763
+ let sucesso2 = rng.uniforme() < ps[k2];
764
+ u.registrar(k2, if sucesso2 { 1.0 } else { 0.0 });
765
+ soma_u += (ps[melhor] - ps[k2]) as f64;
766
+ if k2 == melhor {
767
+ jogadas_u_melhor += 1;
768
+ }
769
+ // uniforme (referência de nenhuma aprendizagem)
770
+ let k3 = t as usize % ps.len();
771
+ soma_unif += (ps[melhor] - ps[k3]) as f64;
772
+ }
773
+ // ambos aprendem: arrependimento médio despenca vs uniforme
774
+ let (r_ts, r_u, r_unif) = (soma_ts / t_max as f64, soma_u / t_max as f64, soma_unif / t_max as f64);
775
+ assert!(
776
+ r_ts < 0.5 * r_unif && r_u < 0.5 * r_unif,
777
+ "TS {r_ts} / UCB1 {r_u} devem aprender vs uniforme {r_unif}"
778
+ );
779
+ // gate direcional de eficiência: TS na mesma ordem de grandeza do UCB1
780
+ assert!(
781
+ r_ts < 2.5 * r_u.max(1e-9) + 0.02,
782
+ "TS {r_ts} indignamente pior que UCB1 {r_u}"
783
+ );
784
+ // o melhor braço domina as jogadas em ambos
785
+ assert!(
786
+ jogadas_ts_melhor as f64 > 0.6 * t_max as f64,
787
+ "TS jogou o melhor braço só {jogadas_ts_melhor}/{t_max}"
788
+ );
789
+ assert!(
790
+ jogadas_u_melhor as f64 > 0.6 * t_max as f64,
791
+ "UCB1 jogou o melhor braço só {jogadas_u_melhor}/{t_max}"
792
+ );
793
+ // posterior de TS aproxima as probabilidades verdadeiras
794
+ let medias = ts.medias_posteriori();
795
+ for (i, &p) in ps.iter().enumerate() {
796
+ assert!((medias[i] - p).abs() < 0.15, "posterior[{i}]={:.3} ≠ {p}", medias[i]);
797
+ }
798
+ }
799
+
800
+ /// Determinismo bit-a-bit da trajetória do Thompson (mesma semente).
801
+ #[test]
802
+ fn ts_deterministico() {
803
+ let ps = [0.8f64, 0.4];
804
+ let traj = |semente: u64| -> Vec<usize> {
805
+ let mut ts = ThompsonSampling::novo(vec!["a".into(), "b".into()], semente);
806
+ let mut rng = crate::rng::RngDeterministico::novo(semente + 1);
807
+ (0..500)
808
+ .map(|_| {
809
+ let k = ts.escolher();
810
+ ts.registrar(k, rng.uniforme() < ps[k]);
811
+ k
812
+ })
813
+ .collect()
814
+ };
815
+ assert_eq!(traj(7), traj(7), "mesma semente ⇒ mesma trajetória");
816
+ assert_ne!(traj(7), traj(8), "sementes diferentes divergem");
817
+ }
818
+
819
+ /// Bernoulli-ização de recompensas contínuas: posterior converge para
820
+ /// a média da recompensa (T-TS1.4 — a probabilidade de sucesso É a
821
+ /// própria recompensa em expectativa).
822
+ #[test]
823
+ fn ts_recompensa_continua() {
824
+ let mut ts = ThompsonSampling::novo(vec!["só".into()], 55);
825
+ for i in 0..20_000 {
826
+ // recompensa determinística 0,25 ⇒ posterior → 0,25
827
+ ts.registrar_continuo(0, 0.25);
828
+ let _ = i;
829
+ }
830
+ let m = ts.medias_posteriori()[0];
831
+ assert!((m - 0.25).abs() < 0.02, "posterior {m} ≠ 0,25");
832
+ }
833
+ }
src/fnh.rs CHANGED
@@ -109,46 +109,9 @@ impl RotacaoSkew {
109
  }
110
 
111
  /// A(θ) skew-simétrica com clamp elemento-a-elemento — construção
112
- /// DIFERENCIÁVEL em O(n²) (v0.9.0 — crítica Qwen3.8 nº 2a CORRIGIDA,
113
- /// Teo F-13): a v0.8.0 preenchia U por matmul com matriz de seleção
114
- /// densa S ∈ R^{m×n²} (Θ(n⁴) tempo/espaço — n=256 exigiria 8,6 GB só
115
- /// para S); a proposta Qwen (`to_vec1` + laço + `from_vec`) reduziria
116
- /// para O(n²) mas **seccionaria o grafo de autograd** — exatamente a
117
- /// classe do bug v080-1. A correção usa `index_add` (op RASTREADA —
118
- /// `BackpropOp::IndexAdd` no fonte do candle) sobre um vetor de zeros:
119
- /// valores bit-a-bit idênticos à v0.8.0 (F-13) com espaço Θ(n²).
120
- pub(crate) fn skew(&self) -> Result<Tensor> {
121
- let dev = self.theta.as_tensor().device();
122
- let n = self.n;
123
- let th = self
124
- .theta
125
- .as_tensor()
126
- .clamp(-self.clamp_theta as f32, self.clamp_theta as f32)?;
127
- // posições do triângulo superior (i<j) e do espelho inferior (j,i)
128
- let mut idx_sup = Vec::with_capacity(n * (n - 1) / 2);
129
- let mut idx_inf = Vec::with_capacity(n * (n - 1) / 2);
130
- for i in 0..n {
131
- for j in (i + 1)..n {
132
- idx_sup.push((i * n + j) as u32);
133
- idx_inf.push((j * n + i) as u32);
134
- }
135
- }
136
- let sup = Tensor::from_vec(idx_sup, (n * (n - 1) / 2,), dev)?;
137
- let inf = Tensor::from_vec(idx_inf, (n * (n - 1) / 2,), dev)?;
138
- let th_neg = th.affine(-1.0, 0.0)?; // −θ, grafo vivo
139
- let zeros = Tensor::zeros((n * n,), DType::F32, dev)?;
140
- // A_flat[i·n+j] = +θ_k; A_flat[j·n+i] = −θ_k — zeros + θ = θ exato
141
- let a_flat = zeros
142
- .index_add(&sup, &th, 0)?
143
- .index_add(&inf, &th_neg, 0)?;
144
- Ok(a_flat.reshape((n, n))?) // A = U − Uᵀ em forma direta
145
- }
146
-
147
- /// **Referência v0.8.0 (oráculo F-13):** skew via matriz de seleção
148
- /// densa S (m, n²) + matmul — Θ(n⁴) tempo/espaço, diferenciável.
149
- /// Mantida APENAS como oráculo de bit-a-bit e base do benchmark F-14
150
- /// (pub(crate): fora da superfície pública desde a v0.9.0).
151
- pub(crate) fn skew_matmul_referencia(&self) -> Result<Tensor> {
152
  let dev = self.theta.as_tensor().device();
153
  let n = self.n;
154
  let m = n * (n - 1) / 2;
@@ -304,52 +267,6 @@ pub fn rotacao_cayley_bloco(theta_planos: &Tensor) -> Result<Tensor> {
304
  Ok(par.matmul(&s_mat)?.reshape((n, n))?)
305
  }
306
 
307
- /// Máximo de |·| por coluna de um tensor 2-D-like (última dimensão =
308
- /// canais), SEM materializar cópia na CPU (v0.9.0 — Teo F-15).
309
- ///
310
- /// **Estratégia:** em backend CPU com layout contíguo, lê o storage
311
- /// DIRETO (`storage_and_layout` + `CpuStorage::as_slice::<f32>`) e varre
312
- /// sequencialmente (autovetorizável, cache-friendly) — elimina a cópia
313
- /// `flatten_all().to_vec1` (O(R·C) bytes) da v0.8.0 mantendo a ordem de
314
- /// comparações por acumulador (⇒ bits idênticos). Em backends acelerados
315
- /// (GPU/Metal) ou layouts não-contíguos, recai em redução de tensor
316
- /// `abs().max(0).clamp(1e-5, ∞)` — evita o round-trip à CPU.
317
- pub(crate) fn max_abs_por_coluna(t: &Tensor, acc: &mut [f32]) -> Result<()> {
318
- let d = acc.len();
319
- let (guard, layout) = t.storage_and_layout();
320
- if let candle_core::Storage::Cpu(cpu) = &*guard {
321
- if let Some((o1, o2)) = layout.contiguous_offsets() {
322
- let dados: &[f32] = cpu.as_slice::<f32>()?;
323
- // varredura sequencial em blocos de d canais — SEM divisão
324
- // modular por elemento (k%d custa ~20 ciclos e bloqueia a
325
- // autovetorização); mesma ordem de comparações por coluna
326
- // que a referência v0.8.0 ⇒ bits idênticos
327
- for linha in dados[o1..o2].chunks_exact(d) {
328
- for (c, &v) in linha.iter().enumerate() {
329
- let a = v.abs();
330
- if a > acc[c] {
331
- acc[c] = a;
332
- }
333
- }
334
- }
335
- return Ok(());
336
- }
337
- }
338
- // fallback: redução em tensor (backends acelerados / não-contíguo)
339
- drop(guard);
340
- let m = t
341
- .reshape((t.elem_count() / d, d))?
342
- .abs()?
343
- .max(0)?
344
- .clamp(1e-5f32, f32::INFINITY)?;
345
- for (a, &v) in acc.iter_mut().zip(m.to_vec1::<f32>()?.iter()) {
346
- if v > *a {
347
- *a = v;
348
- }
349
- }
350
- Ok(())
351
- }
352
-
353
  /// SmoothQuant (Xiao et al. 2022) — port do `SmoothQuantCompressor`.
354
  /// s_j = max|X_j|^α / max|W_j|^(1−α) via EMA; a migração compensada
355
  /// (W·diag(s), X/diag(s)) é EXATAMENTE neutra na saída (Teo F-6 — prova
@@ -370,90 +287,7 @@ impl SuavizadorQuant {
370
 
371
  /// Calibração EMA dos máximos por canal de entrada.
372
  /// w: (d_out, d_in); x: (N, d_in).
373
- ///
374
- /// **v0.9.0 (crítica Qwen3.8 nº 2c — veredito NUANCEADO, Teo F-15):**
375
- /// a crítica apontava a materialização `flatten_all().to_vec1` (cópia
376
- /// O(|w|+|x|) à RAM) e recomendava reduções de tensor. MEDIÇÃO e
377
- /// análise do kernel mostraram o contrário na CPU: o `max(0)` do
378
- /// candle percorre o ramo stride≠1 (cpu_backend/mod.rs:162-182) com
379
- /// saltos de d_in·4 B — cada leitura é um cache miss; em (4096,512)
380
- /// a versão "vetorial" é ~11× MAIS LENTA que o laço sequencial
381
- /// autovetorizável. A solução adotada elimina o problema REAL (a
382
- /// cópia) mantendo a velocidade: **laço zero-cópia direto no storage**
383
- /// (`storage_and_layout` + `CpuStorage::as_slice::<f32>`) com
384
- /// **fallback em tensor** para backends acelerados (GPU/Metal), onde
385
- /// ops de tensor evitam o round-trip à CPU. Bit-a-bit idêntica à
386
- /// v0.8.0 em entradas contíguas finitas (teste sq1: mesma sequência
387
- /// de comparações por acumulador — mesma ordem, mesmos bits).
388
  pub fn calibrar(&mut self, w: &Tensor, x: &Tensor) -> Result<()> {
389
- let d_in = w.dims()[1];
390
- let mut wmax = vec![1e-5f32; d_in];
391
- max_abs_por_coluna(w, &mut wmax)?;
392
- let mut xmax = vec![1e-5f32; d_in];
393
- if x.dims().len() >= 2 && x.dims().last() == Some(&d_in) {
394
- max_abs_por_coluna(x, &mut xmax)?;
395
- }
396
- // EMA idêntica à v0.8.0: f64 + UMA conversão (igualdade bit-a-bit)
397
- let ema = |atual: &Option<Vec<f32>>, novo: &[f32]| -> Vec<f32> {
398
- match atual {
399
- None => novo.to_vec(),
400
- Some(a) => a
401
- .iter()
402
- .zip(novo.iter())
403
- .map(|(o, n)| (*o as f64 * self.beta + *n as f64 * (1.0 - self.beta)) as f32)
404
- .collect(),
405
- }
406
- };
407
- self.w_max = Some(ema(&self.w_max, &wmax));
408
- self.x_max = Some(ema(&self.x_max, &xmax));
409
- Ok(())
410
- }
411
-
412
- /// **v0.9.0, opt-in:** calibração 100% em ops de tensor (abs/max/clamp)
413
- /// — indicada em backends ACELERADOS (GPU/Metal), onde evita o
414
- /// round-trip dos dados à CPU. Na CPU é ~11× mais lenta que o laço
415
- /// zero-cópia do `calibrar` (kernel stride≠1 do candle — r-34 §3.3);
416
- /// valores idênticos em entradas finitas (NaN propaga, em vez de ser
417
- /// ignorado pelo laço — semântica estrita, documentada).
418
- pub fn calibrar_tensor(&mut self, w: &Tensor, x: &Tensor) -> Result<()> {
419
- let d_in = w.dims()[1];
420
- let wmax_t = w.abs()?.max(0)?.clamp(1e-5f32, f32::INFINITY)?;
421
- let mut wmax = vec![1e-5f32; d_in];
422
- for (a, &v) in wmax.iter_mut().zip(wmax_t.to_vec1::<f32>()?.iter()) {
423
- if v > *a {
424
- *a = v;
425
- }
426
- }
427
- let mut xmax = vec![1e-5f32; d_in];
428
- if x.dims().len() >= 2 && x.dims().last() == Some(&d_in) {
429
- let linhas = x.elem_count() / d_in;
430
- let x2 = x.reshape((linhas, d_in))?;
431
- let xmax_t = x2.abs()?.max(0)?.clamp(1e-5f32, f32::INFINITY)?;
432
- for (a, &v) in xmax.iter_mut().zip(xmax_t.to_vec1::<f32>()?.iter()) {
433
- if v > *a {
434
- *a = v;
435
- }
436
- }
437
- }
438
- let ema = |atual: &Option<Vec<f32>>, novo: &[f32]| -> Vec<f32> {
439
- match atual {
440
- None => novo.to_vec(),
441
- Some(a) => a
442
- .iter()
443
- .zip(novo.iter())
444
- .map(|(o, n)| (*o as f64 * self.beta + *n as f64 * (1.0 - self.beta)) as f32)
445
- .collect(),
446
- }
447
- };
448
- self.w_max = Some(ema(&self.w_max, &wmax));
449
- self.x_max = Some(ema(&self.x_max, &xmax));
450
- Ok(())
451
- }
452
-
453
- /// **Referência v0.8.0 (oráculo F-15):** calibração por laços nativos
454
- /// sobre `flatten_all().to_vec1` — O(|w|+|x|) cópias à CPU. Mantida
455
- /// como oráculo de bit-a-bit e base do benchmark sq2 (pub(crate)).
456
- pub(crate) fn calibrar_referencia(&mut self, w: &Tensor, x: &Tensor) -> Result<()> {
457
  let d_in = w.dims()[1];
458
  let mut wmax = vec![1e-5f32; d_in];
459
  let wv = w.flatten_all()?.to_vec1::<f32>()?;
@@ -554,27 +388,6 @@ impl GatePunicao {
554
  let sig = 1.0 / (1.0 + (-z).exp());
555
  (2.0 * sig - 1.0).max(0.0)
556
  }
557
-
558
- /// **v0.9.0 (Aprimoramento 5, forma CORRIGIDA — T-V1/T-V2):** variante
559
- /// tipada — o domínio de entrada ([0,1]) e de saída ([0,1]) são
560
- /// garantidos pelo SISTEMA DE TIPOS (construtores validados em
561
- /// `tipos.rs`), não por comentários. Prova T-V2: 2σ−1 ∈ [−1,1] e o
562
- /// max(0,·) fecha em [0,1] ⇒ `GateAtivacao::novo` nunca falha para
563
- /// entrada válida. O caminho quente `valor` (f64 puro) permanece —
564
- /// a fronteira tipada é para APIs novas e validação de domínio.
565
- pub fn valor_tipado(&self, punicao: &crate::tipos::Probabilidade) -> crate::tipos::GateAtivacao {
566
- let g = self.valor(punicao.valor());
567
- // 2σ(z)−1 ∈ [−1,1] e max(0,·) ⇒ g ∈ [0,1]: o unwrap é PROVADO
568
- // (T-V2); o debug_assert documentaria violação impossível.
569
- crate::tipos::GateAtivacao::novo(g).expect("T-V2: g ∈ [0,1] por construção")
570
- }
571
- }
572
-
573
- impl crate::camadas::CamadaHomeostatica for GatePunicao {
574
- fn gate_ativacao(&self, punicao: &crate::tipos::Probabilidade)
575
- -> crate::tipos::GateAtivacao {
576
- self.valor_tipado(punicao)
577
- }
578
  }
579
 
580
  /// Camada FNH — uma hipótese flexível com rotações aprendíveis, suavização de
@@ -1137,171 +950,4 @@ mod testes {
1137
  assert!(razao < 0.25, "F-12: razão desvio/distância = {razao}");
1138
  Ok(())
1139
  }
1140
-
1141
- /// **F-13 (v0.9.0):** o novo `skew` (index_add, O(n²)) produz A
1142
- /// bit-a-bit IGUAL à referência v0.8.0 (matmul com seleção densa).
1143
- ///
1144
- /// *Prova (Teo F-13):* na referência, cada entrada de U é o produto
1145
- /// interno `θ·S[:,p]` com EXATAMENTE UM termo não-nulo ⇒ soma de θ_k
1146
- /// com (m−1) zeros — em IEEE-754, x + ±0.0 = x (qualquer ordem). No
1147
- /// novo, a entrada é `0.0 + θ_k` (index_add) = θ_k. Caso θ_k = −0.0:
1148
- /// matmul dá (−0.0)+(+0.0) = +0.0 e index_add dá (+0.0)+(−0.0) = +0.0
1149
- /// — bits idênticos também no zero assinado. A = U − Uᵀ é a MESMA
1150
- /// operação nas duas versões. ∎ (regressão executável abaixo)
1151
- #[test]
1152
- fn f13_skew_index_add_bit_a_bit() -> Result<()> {
1153
- let dev = Device::Cpu;
1154
- let mut rng = crate::rng::RngDeterministico::novo(913);
1155
- for &n in &[2usize, 4, 8, 16, 17] {
1156
- let r = RotacaoSkew::nova(n, &dev)?;
1157
- // θ aleatório DENTRO e FORA do clamp (exercita clamp + espelho)
1158
- let m = n * (n - 1) / 2;
1159
- let th: Vec<f32> = (0..m)
1160
- .map(|_| (rng.uniforme_intervalo(-1.4, 1.4)) as f32)
1161
- .collect();
1162
- r.theta.set(&Tensor::from_vec(th, (m,), &dev)?)?;
1163
- let a_novo = r.skew()?;
1164
- let a_ref = r.skew_matmul_referencia()?;
1165
- let bn = a_novo.flatten_all()?.to_vec1::<f32>()?;
1166
- let br = a_ref.flatten_all()?.to_vec1::<f32>()?;
1167
- assert_eq!(bn.len(), br.len());
1168
- for (i, (x, y)) in bn.iter().zip(br.iter()).enumerate() {
1169
- assert_eq!(
1170
- x.to_bits(),
1171
- y.to_bits(),
1172
- "F-13: A[{i}] difere (n={n}): {x} vs {y}"
1173
- );
1174
- }
1175
- // skew-simetria exata preservada: A + Aᵀ = 0 bit-a-bit
1176
- let soma = (&a_novo + &a_novo.transpose(0, 1)?)?;
1177
- let sv = soma.flatten_all()?.to_vec1::<f32>()?;
1178
- assert!(sv.iter().all(|&v| v == 0.0), "F-13: A + Aᵀ ≠ 0");
1179
- }
1180
- Ok(())
1181
- }
1182
-
1183
- /// **F-14 (v0.9.0):** gradiente flui através do novo skew (a proposta
1184
- /// Qwen com `to_vec1`+`from_vec` o seccionaria — classe v080-1) E o
1185
- /// custo assintótico cai: n=256 é INVIÁVEL na referência (S teria
1186
- /// m·n²·4 B = 8,6 GB) e trivial no novo (n²·4 B = 256 KiB).
1187
- ///
1188
- /// *Nota honesta:* com L = ‖R‖²_F e θ=0 o gradiente é ZERO por RAZÃO
1189
- /// MATEMÁTICA (R=I ortogonal ⇒ L = n + ‖A‖²_F + O(θ⁴), mínimo em θ=0
1190
- /// — A skew tem traço nulo); para exercitar o gradiente usa-se θ≠0
1191
- /// (perda quadrática) e, no nascimento, perda LINEAR (Σ R_ij), cuja
1192
- /// derivada 1ª ordem é dΣ/dθ_k = 2 ≠ 0.
1193
- #[test]
1194
- fn f14_skew_gradiente_e_escala() -> Result<()> {
1195
- let dev = Device::Cpu;
1196
- let n = 16;
1197
- let r = RotacaoSkew::nova(n, &dev)?;
1198
- // θ ≠ 0: a perda quadrática tem gradiente 4θ_k + O(θ³) ≠ 0
1199
- let m = n * (n - 1) / 2;
1200
- let th: Vec<f32> = (0..m).map(|i| 0.05 + 0.01 * (i % 7) as f32).collect();
1201
- r.theta.set(&Tensor::from_vec(th, (m,), &dev)?)?;
1202
- let perda = r.rotacao_cayley()?.sqr()?.sum_all()?;
1203
- let grads = perda.backward()?;
1204
- let g = grads
1205
- .get(&r.theta)
1206
- .expect("F-14: gradiente deve existir em theta");
1207
- let gn = g.sqr()?.sum_all()?.to_scalar::<f32>()? as f64;
1208
- assert!(gn > 0.0, "F-14: gradiente nulo — grafo seccionado (v080-1)");
1209
- // nascimento (θ=0): perda = ENTRADA ÚNICA R[0,1] — Σ_ij A_ij ≡ 0
1210
- // para A skew (perda linear global seria cega); dR[0,1]/dθ_0 = 1
1211
- let r0 = RotacaoSkew::nova(8, &dev)?;
1212
- let p0 = r0.rotacao_cayley()?.flatten_all()?.narrow(0, 1, 1)?.sum_all()?;
1213
- let gs0 = p0.backward()?;
1214
- let g0 = gs0.get(&r0.theta).expect("grad no nascimento");
1215
- let gn0 = g0.sqr()?.sum_all()?.to_scalar::<f32>()? as f64;
1216
- assert!(gn0 > 0.0, "F-14: nascimento sem gradiente");
1217
- // viabilidade em n=256: a referência estouraria 8,6 GB — o novo
1218
- // constrói A em espaço Θ(n²) sem esforço
1219
- let r256 = RotacaoSkew::nova(256, &dev)?;
1220
- let a256 = r256.skew()?;
1221
- assert_eq!(a256.dims(), [256, 256]);
1222
- Ok(())
1223
- }
1224
-
1225
- /// **sq1 (v0.9.0, Teo F-15):** calibração vetorial bit-a-bit igual à
1226
- /// referência v0.8.0 em 3 passos EMA (inclui canais sob o piso 1e-5,
1227
- /// valores grandes e x 3-D). *Prova:* max é seleção exata (sem
1228
- /// aritmética) e `max(1e-5, max_r |w|) = clamp(≥1e-5) ∘ max` por
1229
- /// monotonicidade; a EMA é a MESMA expressão f64→f32 nas duas. ∎
1230
- #[test]
1231
- fn sq1_calibrar_bit_a_bit() -> Result<()> {
1232
- let dev = Device::Cpu;
1233
- let mut rng = crate::rng::RngDeterministico::novo(915);
1234
- let (d_out, d_in) = (48usize, 32usize);
1235
- let mut novo = SuavizadorQuant::novo(0.5, 0.98);
1236
- let mut tens = SuavizadorQuant::novo(0.5, 0.98);
1237
- let mut ref_ = SuavizadorQuant::novo(0.5, 0.98);
1238
- for passo in 0..3 {
1239
- // w com canais deliberadamente sob o piso e valores grandes
1240
- let mut wv = Vec::with_capacity(d_out * d_in);
1241
- for r in 0..d_out {
1242
- for c in 0..d_in {
1243
- let v = match (r + c) % 7 {
1244
- 0 => 1e-9, // abaixo do piso
1245
- 1 => 12.5, // grande
1246
- _ => rng.uniforme_intervalo(-2.0, 2.0) as f32, // típico
1247
- };
1248
- wv.push(v);
1249
- }
1250
- }
1251
- let w = Tensor::from_vec(wv, (d_out, d_in), &dev)?;
1252
- // x 3-D no último passo (exercita o reshape), 2-D antes
1253
- let x = if passo == 2 {
1254
- let xv: Vec<f32> = (0..16 * 7 * d_in)
1255
- .map(|_| rng.uniforme_intervalo(-3.0, 3.0) as f32)
1256
- .collect();
1257
- Tensor::from_vec(xv, (16, 7, d_in), &dev)?
1258
- } else {
1259
- let xv: Vec<f32> = (0..128 * d_in)
1260
- .map(|_| rng.uniforme_intervalo(-3.0, 3.0) as f32)
1261
- .collect();
1262
- Tensor::from_vec(xv, (128, d_in), &dev)?
1263
- };
1264
- novo.calibrar(&w, &x)?;
1265
- tens.calibrar_tensor(&w, &x)?;
1266
- ref_.calibrar_referencia(&w, &x)?;
1267
- for (a, b) in novo.w_max.iter().flatten().zip(ref_.w_max.iter().flatten()) {
1268
- assert_eq!(a.to_bits(), b.to_bits(), "sq1: w_max difere no passo {passo}");
1269
- }
1270
- for (a, b) in novo.x_max.iter().flatten().zip(ref_.x_max.iter().flatten()) {
1271
- assert_eq!(a.to_bits(), b.to_bits(), "sq1: x_max difere no passo {passo}");
1272
- }
1273
- // variante tensor (opt-in p/ GPU): mesmos VALORES em entradas finitas
1274
- for (a, b) in tens.w_max.iter().flatten().zip(ref_.w_max.iter().flatten()) {
1275
- assert_eq!(a.to_bits(), b.to_bits(), "sq1: w_max(tensor) difere no passo {passo}");
1276
- }
1277
- for (a, b) in tens.x_max.iter().flatten().zip(ref_.x_max.iter().flatten()) {
1278
- assert_eq!(a.to_bits(), b.to_bits(), "sq1: x_max(tensor) difere no passo {passo}");
1279
- }
1280
- }
1281
- // guard: x com última dimensão ≠ d_in não altera o piso de xmax
1282
- let mut s = SuavizadorQuant::novo(0.5, 0.98);
1283
- let w = Tensor::randn(0f32, 1f32, (8, d_in), &dev)?;
1284
- let x_err = Tensor::randn(0f32, 1f32, (8, d_in + 5), &dev)?;
1285
- s.calibrar(&w, &x_err)?;
1286
- assert!(s.x_max.as_ref().unwrap().iter().all(|&v| v == 1e-5));
1287
- // escala finita e positiva (o piso evita 0^(1−α) = ∞ — errata Qwen)
1288
- s.calibrar(&w, &Tensor::zeros((4, d_in), DType::F32, &dev)?)?;
1289
- let esc = s.escala();
1290
- assert!(esc.iter().all(|&v| v.is_finite() && v > 0.0), "sq1: escala não finita");
1291
- Ok(())
1292
- }
1293
-
1294
- /// **sq2 (v0.9.0):** benchmark honesto — a vetorização elimina a cópia
1295
- /// O(|w|+|x|) à CPU; medido em release pela demo (aqui só smoke).
1296
- #[test]
1297
- fn sq2_calibrar_smoke_dimensoes() -> Result<()> {
1298
- let dev = Device::Cpu;
1299
- let mut s = SuavizadorQuant::novo(0.5, 0.98);
1300
- let w = Tensor::randn(0f32, 1f32, (64, 32), &dev)?;
1301
- let x = Tensor::randn(0f32, 1f32, (256, 32), &dev)?;
1302
- s.calibrar(&w, &x)?;
1303
- assert_eq!(s.w_max.as_ref().unwrap().len(), 32);
1304
- assert_eq!(s.x_max.as_ref().unwrap().len(), 32);
1305
- Ok(())
1306
- }
1307
  }
 
109
  }
110
 
111
  /// A(θ) skew-simétrica com clamp elemento-a-elemento — construção
112
+ /// DIFERENCIÁVEL por matriz de seleção (matmul): A = U − Uᵀ com U
113
+ /// triangular superior esparsa preenchida por θ (sem slice_assign).
114
+ fn skew(&self) -> Result<Tensor> {
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
115
  let dev = self.theta.as_tensor().device();
116
  let n = self.n;
117
  let m = n * (n - 1) / 2;
 
267
  Ok(par.matmul(&s_mat)?.reshape((n, n))?)
268
  }
269
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
270
  /// SmoothQuant (Xiao et al. 2022) — port do `SmoothQuantCompressor`.
271
  /// s_j = max|X_j|^α / max|W_j|^(1−α) via EMA; a migração compensada
272
  /// (W·diag(s), X/diag(s)) é EXATAMENTE neutra na saída (Teo F-6 — prova
 
287
 
288
  /// Calibração EMA dos máximos por canal de entrada.
289
  /// w: (d_out, d_in); x: (N, d_in).
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
290
  pub fn calibrar(&mut self, w: &Tensor, x: &Tensor) -> Result<()> {
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
291
  let d_in = w.dims()[1];
292
  let mut wmax = vec![1e-5f32; d_in];
293
  let wv = w.flatten_all()?.to_vec1::<f32>()?;
 
388
  let sig = 1.0 / (1.0 + (-z).exp());
389
  (2.0 * sig - 1.0).max(0.0)
390
  }
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
391
  }
392
 
393
  /// Camada FNH — uma hipótese flexível com rotações aprendíveis, suavização de
 
950
  assert!(razao < 0.25, "F-12: razão desvio/distância = {razao}");
951
  Ok(())
952
  }
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
953
  }
src/gerador.rs CHANGED
@@ -246,27 +246,18 @@ impl GeradorConceitos {
246
  }
247
  let txt = serde_json::to_string(&serde_json::Value::Object(obj))
248
  .map_err(|e| candle_core::Error::Msg(format!("serde: {e}")))?;
249
- crate::checkpoint::salvar_atomico(caminho, &txt)
250
- }
251
-
252
- /// Carrega com verificação de integridade (manifesto SHA-256 — v0.10.0).
253
- /// Recusa checkpoints corrompidos/legados-sem-manifesto (Teo CP-3).
254
- pub fn carregar_verificado(&mut self, caminho: &str) -> Result<()> {
255
- let txt = crate::checkpoint::carregar_verificado(caminho)?;
256
- self.carregar_de_txt(&txt)
257
  }
258
 
259
  /// Carrega um checkpoint salvo por `salvar` (mesma ordem de construção
260
  /// de `novo` ⇒ índices de variáveis casam 1-a-1 — ajuste fino honesto).
261
- /// Caminho LEGADO: sem verificação de manifesto (compatibilidade v0.9.0).
262
  pub fn carregar(&mut self, caminho: &str) -> Result<()> {
263
  let txt = std::fs::read_to_string(caminho)
264
  .map_err(|e| candle_core::Error::Msg(format!("io: {e}")))?;
265
- self.carregar_de_txt(&txt)
266
- }
267
-
268
- fn carregar_de_txt(&mut self, txt: &str) -> Result<()> {
269
- let obj: serde_json::Map<String, serde_json::Value> = serde_json::from_str(txt)
270
  .map_err(|e| candle_core::Error::Msg(format!("serde: {e}")))?;
271
  let vars = self.vars();
272
  for (i, v) in vars.iter().enumerate() {
 
246
  }
247
  let txt = serde_json::to_string(&serde_json::Value::Object(obj))
248
  .map_err(|e| candle_core::Error::Msg(format!("serde: {e}")))?;
249
+ let tmp = format!("{caminho}.tmp");
250
+ std::fs::write(&tmp, txt).map_err(|e| candle_core::Error::Msg(format!("io: {e}")))?;
251
+ std::fs::rename(&tmp, caminho).map_err(|e| candle_core::Error::Msg(format!("rename: {e}")))?;
252
+ Ok(())
 
 
 
 
253
  }
254
 
255
  /// Carrega um checkpoint salvo por `salvar` (mesma ordem de construção
256
  /// de `novo` ⇒ índices de variáveis casam 1-a-1 — ajuste fino honesto).
 
257
  pub fn carregar(&mut self, caminho: &str) -> Result<()> {
258
  let txt = std::fs::read_to_string(caminho)
259
  .map_err(|e| candle_core::Error::Msg(format!("io: {e}")))?;
260
+ let obj: serde_json::Map<String, serde_json::Value> = serde_json::from_str(&txt)
 
 
 
 
261
  .map_err(|e| candle_core::Error::Msg(format!("serde: {e}")))?;
262
  let vars = self.vars();
263
  for (i, v) in vars.iter().enumerate() {
src/jepa.rs ADDED
@@ -0,0 +1,1775 @@
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1
+ //! Suíte JEPA v0.5.0 — núcleo unificado + 12 variantes + SonicMoE + ReplaySSM.
2
+ //!
3
+ //! **Núcleo (todas as variantes compartilham):**
4
+ //! - codificador `E_θ` (MLp SiLU), preditor `P_φ` (condicionado por posição/
5
+ //! ação/edição), codificador-alvo EMA `E_ξ` com `ξ ← m·ξ + (1−m)·θ`
6
+ //! (gradiente cortado — alvo nunca recebe gradiente);
7
+ //! - regularizador variância-covariância (VICReg-lite) anti-colapso:
8
+ //! `V(z) = Σ_j max(0, γ − std(z_j))²` + fora-diagonal da covariância.
9
+ //! - perda: `L = Σ_b ‖P(z_ctx, pos_b) − sg(ẑ_b)‖²/B + λ_vc·V`.
10
+ //!
11
+ //! **Prova J-1 (impossibilidade de colapso, em r-20):** se todas as
12
+ //! incorporações colapsam para constante, `std(z_j) = 0 ∀j` ⇒ `V = d·γ² > 0`;
13
+ //! logo o colapso total NÃO é minimizador com `λ_vc > 0`.
14
+ //!
15
+ //! **Prova J-2 (EMA = stop-grad + ponto fixo):** `∂L/∂ξ = 0` (detach); se
16
+ //! `θ_t → θ*` então `ξ_t → θ*` (recursão linear contratante com `m < 1`).
17
+ //!
18
+ //! **Prova J-3 (decomposição de informação):** com `P` suficientemente
19
+ //! rico, `min_P L = Σ_b Var(ẑ_b | z_ctx)` — a perda retém só o componentes
20
+ //! previsíveis do alvo dado o contexto.
21
+ //!
22
+ //! **Variantes** (esquema de máscara + adaptador de modalidade):
23
+ //! Image-JEPA (blocos 2D) · V-JEPA 2 (tubos 3D + cond. de ação) · MC-JEPA
24
+ //! (cruz-modal, dois codificadores) · Audio-JEPA (bandas de espectrograma) ·
25
+ //! Point-JEPA (grupos FPS) · 3D-JEPA (voxels) · Brain-JEPA (canal×tempo) ·
26
+ //! T-JEPA (série temporal canal-independente) · LeJEPA (edição-condicionado) ·
27
+ //! BJEPA (bidirecional com consistência de ciclo).
28
+ //!
29
+ //! **SonicMoE** — MoE com roteamento top-k, capacidade por especialista
30
+ //! (tile-aware) e perda auxiliar de balanceamento (argumento Switch:
31
+ //! `L_aux = E·Σ f_e·p_e ≥ 1` com igualdade sse uniforme).
32
+ //!
33
+ //! **ReplaySSM** — SSM de porta diagonal (`h_t = σ(a)⊙h_{t−1} +
34
+ //! (1−σ(a))⊙(Bx_t)`, estabilidade herdada do Teo S-2') + replay de experiências
35
+ //! para aprendizado continuado (interpolação de gradientes limita o
36
+ //! esquecimento — Teo R-1).
37
+
38
+ use candle_core::{Device, Result, Tensor, Var};
39
+ use crate::camadas::Linear;
40
+ use crate::rng::RngDeterministico;
41
+ use std::collections::HashMap;
42
+
43
+ // ---------------------------------------------------------------------------
44
+ // Parte 1 — núcleo
45
+ // ---------------------------------------------------------------------------
46
+
47
+ /// MLP 2 camadas com SiLU (d → h → d_saida).
48
+ pub struct MlpJepa {
49
+ pub l1: Linear,
50
+ pub l2: Linear,
51
+ pub d_entrada: usize,
52
+ pub d_saida: usize,
53
+ }
54
+
55
+ impl MlpJepa {
56
+ pub fn novo(d_entrada: usize, d_oculta: usize, d_saida: usize, dev: &Device) -> Result<Self> {
57
+ let s1 = (1.0 / (d_entrada as f64).sqrt()) * 0.9;
58
+ let s2 = (1.0 / (d_oculta as f64).sqrt()) * 0.9;
59
+ Ok(Self {
60
+ l1: Linear::sem_vies(d_entrada, d_oculta, s1, dev)?,
61
+ l2: Linear::sem_vies(d_oculta, d_saida, s2, dev)?,
62
+ d_entrada,
63
+ d_saida,
64
+ })
65
+ }
66
+
67
+ /// v0.9.0 — `novo` com RNG determinístico (quita o débito r-33 §8.1).
68
+ /// Mesma distribuição (N(0, s), s = 0,9/√d) — só a FONTE de aleatoriedade
69
+ /// muda: `RngDeterministico` semeado em vez do RNG global do candle.
70
+ pub fn novo_semeado(
71
+ d_entrada: usize,
72
+ d_oculta: usize,
73
+ d_saida: usize,
74
+ dev: &Device,
75
+ rng: &mut RngDeterministico,
76
+ ) -> Result<Self> {
77
+ let s1 = (1.0 / (d_entrada as f64).sqrt()) * 0.9;
78
+ let s2 = (1.0 / (d_oculta as f64).sqrt()) * 0.9;
79
+ Ok(Self {
80
+ l1: Linear::sem_vies_semeado(d_entrada, d_oculta, s1, dev, rng)?,
81
+ l2: Linear::sem_vies_semeado(d_oculta, d_saida, s2, dev, rng)?,
82
+ d_entrada,
83
+ d_saida,
84
+ })
85
+ }
86
+
87
+ pub fn fwd(&self, x: &Tensor) -> Result<Tensor> {
88
+ let h = candle_nn::ops::silu(&self.l1.fwd(x)?)?;
89
+ self.l2.fwd(&h)
90
+ }
91
+
92
+ pub fn vars(&self) -> Vec<Var> {
93
+ [self.l1.vars(), self.l2.vars()].concat()
94
+ }
95
+
96
+ /// EMA: `self ← m·self + (1−m)·outro` (usado no codificador-alvo).
97
+ pub fn ema_de(&mut self, outro: &MlpJepa, m: f64) -> Result<()> {
98
+ for (a, b) in self.vars().iter().zip(outro.vars().iter()) {
99
+ let novo = (a.as_tensor().affine(m, 0.0)? + b.as_tensor().affine(1.0 - m, 0.0)?)?;
100
+ a.set(&novo)?;
101
+ }
102
+ Ok(())
103
+ }
104
+ }
105
+
106
+ /// Núcleo JEPA: codificador + preditor + alvo EMA + regularizador VC.
107
+ pub struct NucleoJepa {
108
+ pub encoder: MlpJepa,
109
+ pub preditor: MlpJepa,
110
+ pub alvo: MlpJepa,
111
+ /// tabela de posições (blocos) — entrada extra do preditor.
112
+ pub pos: Var,
113
+ pub d_emb: usize,
114
+ pub d_cond: usize,
115
+ pub m: f64,
116
+ pub lambda_vc: f64,
117
+ pub gamma_vc: f64,
118
+ }
119
+
120
+ impl NucleoJepa {
121
+ pub fn novo(
122
+ d_patch: usize,
123
+ d_emb: usize,
124
+ d_cond: usize,
125
+ n_pos: usize,
126
+ m: f64,
127
+ lambda_vc: f64,
128
+ gamma_vc: f64,
129
+ dev: &Device,
130
+ ) -> Result<Self> {
131
+ Self::novo_com_semente(d_patch, d_emb, d_cond, n_pos, m, lambda_vc, gamma_vc, 42, dev)
132
+ }
133
+
134
+ /// v0.9.0 — construção com INICIALIZAÇÃO DETERMINÍSTICA (quita o débito
135
+ /// r-33 §8.1): pesos e tabela de posições nascem de
136
+ /// `RngDeterministico::novo(semente ^ 0x5EED)` — fluxo SEPARADO do RNG de
137
+ /// máscara (`semente`), que permanece intocado. `novo` (acima) delega com
138
+ /// semente fixa 42 para compatibilidade das demos.
139
+ pub fn novo_com_semente(
140
+ d_patch: usize,
141
+ d_emb: usize,
142
+ d_cond: usize,
143
+ n_pos: usize,
144
+ m: f64,
145
+ lambda_vc: f64,
146
+ gamma_vc: f64,
147
+ semente: u64,
148
+ dev: &Device,
149
+ ) -> Result<Self> {
150
+ let mut rng = RngDeterministico::novo(semente ^ 0x5EED_u64);
151
+ let encoder = MlpJepa::novo_semeado(d_patch, 2 * d_emb, d_emb, dev, &mut rng)?;
152
+ let preditor = MlpJepa::novo_semeado(d_emb + d_cond + d_emb, 2 * d_emb, d_emb, dev, &mut rng)?;
153
+ // alvo nasce IGUAL ao encoder (ponto de partida do EMA)
154
+ let mut alvo = MlpJepa::novo_semeado(d_patch, 2 * d_emb, d_emb, dev, &mut rng)?;
155
+ for (va, vb) in alvo.vars().iter().zip(encoder.vars().iter()) {
156
+ va.set(vb.as_tensor())?;
157
+ }
158
+ let n_posicoes = n_pos.max(1);
159
+ let pos_dados: Vec<f32> = (0..n_posicoes * d_emb)
160
+ .map(|_| rng.normal(0.0, 0.02) as f32)
161
+ .collect();
162
+ let pos_t = Tensor::from_vec(pos_dados, (n_posicoes, d_emb), dev)?;
163
+ Ok(Self {
164
+ encoder,
165
+ preditor,
166
+ alvo,
167
+ pos: Var::from_tensor(&pos_t)?,
168
+ d_emb,
169
+ d_cond,
170
+ m,
171
+ lambda_vc,
172
+ gamma_vc,
173
+ })
174
+ }
175
+
176
+ pub fn vars(&self) -> Vec<Var> {
177
+ let mut v = self.encoder.vars();
178
+ v.extend(self.preditor.vars());
179
+ v.push(self.pos.clone());
180
+ v // NOTA: alvo NÃO entra — é buffer EMA
181
+ }
182
+
183
+ pub fn ema_passo(&mut self) -> Result<()> {
184
+ self.alvo.ema_de(&self.encoder, self.m)
185
+ }
186
+
187
+ /// Codifica um conjunto de patches (n, d_patch) → (n, d_emb).
188
+ pub fn codificar(&self, patches: &Tensor) -> Result<Tensor> {
189
+ self.encoder.fwd(patches)
190
+ }
191
+
192
+ /// Codifica com o alvo EMA — SEM gradiente (detach por construção: as
193
+ /// vars do alvo não estão no otimizador e o tensor é desconectado).
194
+ pub fn alvo_codificar(&self, patches: &Tensor) -> Result<Tensor> {
195
+ Ok(self.alvo.fwd(patches)?.detach())
196
+ }
197
+
198
+ /// Prediz o embedding do bloco `i_pos` a partir do contexto `z_ctx`
199
+ /// (d_emb) e da condição `cond` (d_cond; zeros se None).
200
+ pub fn predizer(&self, z_ctx: &Tensor, i_pos: usize, cond: Option<&Tensor>) -> Result<Tensor> {
201
+ // z_ctx: (b, d_emb) ou (d_emb,)
202
+ let b = z_ctx.dim(0).unwrap_or(1);
203
+ let dev = z_ctx.device();
204
+ let pos = self.pos.as_tensor().get(i_pos.min(self.pos.dim(0)?.saturating_sub(1)))?;
205
+ let pos_b = pos.broadcast_as((b, self.d_emb))?;
206
+ let cond_b = match cond {
207
+ Some(c) => {
208
+ if c.dims().len() == 1 && b > 1 {
209
+ c.broadcast_as((b, self.d_cond))?
210
+ } else {
211
+ c.clone()
212
+ }
213
+ }
214
+ None => Tensor::zeros((b, self.d_cond), candle_core::DType::F32, dev)?,
215
+ };
216
+ let entrada = Tensor::cat(&[z_ctx, &pos_b, &cond_b], candle_core::D::Minus1)?;
217
+ self.preditor.fwd(&entrada)
218
+ }
219
+
220
+ /// Regularizador variância-covariância do lote de incorporações z (n, d).
221
+ ///
222
+ /// **J-1:** no colapso total `z_i = c ∀i` ⇒ `std_j = 0` ⇒ `V = d·γ²`.
223
+ pub fn perda_vc(&self, z: &Tensor) -> Result<Tensor> {
224
+ let n = z.dim(0)? as f64;
225
+ let d = self.d_emb;
226
+ let media = z.mean_keepdim(0)?; // (1, d)
227
+ let centr = z.broadcast_sub(&media)?;
228
+ let var = (centr.sqr()?.sum(0)? / n)?; // (d,)
229
+ let std = var.sqrt()?;
230
+ // dobradiça: max(0, γ − std)²
231
+ let gamma_t =
232
+ Tensor::new(self.gamma_vc as f32, z.device())?.broadcast_as(std.dims())?;
233
+ let gap = gamma_t.broadcast_sub(&std)?.clamp(0.0, f64::INFINITY)?;
234
+ let v = gap.sqr()?.sum_all()?;
235
+ // covariância fora-diagonal: C = centrᵀ·centr/n; perda = ‖C − diag‖²_F/(2d)
236
+ let cov = (centr.transpose(0, 1)?.matmul(&centr)? / n)?; // (d, d)
237
+ let mask_diag = {
238
+ let mut m = vec![0f32; d * d];
239
+ for i in 0..d {
240
+ m[i * d + i] = 1.0;
241
+ }
242
+ Tensor::from_vec(m, (d, d), z.device())?
243
+ };
244
+ let fora = ((&cov * &mask_diag)?.sqr()?.sum_all()? / (2.0 * d.max(1) as f64))?;
245
+ let v_norm = (v / d.max(1) as f64)?;
246
+ Ok((v_norm + fora)?)
247
+ }
248
+
249
+ /// Perda JEPA padrão para UM lote: contexto (número variável de patches),
250
+ /// lista de blocos-alvo (posições), condição opcional.
251
+ ///
252
+ /// `z_ctx` = incorporação agregada do contexto (b, d_emb);
253
+ /// `alvos`: para cada elemento do lote, Vec<(i_pos, patches_alvo)>.
254
+ pub fn perda_lote(
255
+ &self,
256
+ z_ctx: &Tensor,
257
+ alvos: &[Vec<(usize, Tensor)>],
258
+ cond: Option<&Tensor>,
259
+ z_ctx_todos: &Tensor,
260
+ ) -> Result<(Tensor, f64, f64)> {
261
+ let b = z_ctx.dim(0)?;
262
+ let dev = z_ctx.device();
263
+ let mut perdas: Vec<Tensor> = Vec::new();
264
+ let mut n_alvos = 0usize;
265
+ for (i, blocos) in alvos.iter().enumerate() {
266
+ for (i_pos, patches_alvo) in blocos {
267
+ // ẑ_b = média das incorporações-alvo dos patches do bloco
268
+ let zt = self.alvo_codificar(patches_alvo)?; // (m, d_emb)
269
+ let zt_m = zt.mean(0)?; // (d_emb,)
270
+ let zt_b = zt_m.broadcast_as((1, self.d_emb))?;
271
+ let zc = z_ctx.get(i)?.broadcast_as((1, self.d_emb))?;
272
+ let c_i = cond.map(|c| c.get(i)?.broadcast_as((1, self.d_cond))).transpose()?;
273
+ let pred = self.predizer(&zc, *i_pos, c_i.as_ref())?;
274
+ let dif = (&pred - &zt_b)?;
275
+ let l = (dif.sqr()?.sum_all()? / self.d_emb as f64)?;
276
+ perdas.push(l);
277
+ n_alvos += 1;
278
+ }
279
+ }
280
+ let l_pred = if perdas.is_empty() {
281
+ Tensor::zeros((), candle_core::DType::F32, &dev)?
282
+ } else {
283
+ (Tensor::stack(&perdas, 0)?.sum_all()? / n_alvos.max(1) as f64)?
284
+ };
285
+ let l_vc = self.perda_vc(z_ctx_todos)?;
286
+ let total = (l_pred.affine(1.0, 0.0)? + l_vc.affine(self.lambda_vc, 0.0)?)?;
287
+ let lp = l_pred.to_scalar::<f32>()? as f64;
288
+ let lv = l_vc.to_scalar::<f32>()? as f64;
289
+ Ok((total, lp, lv))
290
+ }
291
+ }
292
+
293
+ // ---------------------------------------------------------------------------
294
+ // Parte 2 — máscaras
295
+ // ---------------------------------------------------------------------------
296
+
297
+ /// Máscara de blocos 2D (Image-JEPA): grade (h, w) de patches; sorteia
298
+ /// `n_blocos` retângulos aleatórios com fração alvo `frac` de patches.
299
+ pub fn mascara_blocos_2d(h: usize, w: usize, n_blocos: usize, frac: f64, rng: &mut RngDeterministico) -> Vec<bool> {
300
+ let total = h * w;
301
+ let alvo = (total as f64 * frac) as usize;
302
+ let mut masc = vec![false; total];
303
+ let mut coberto = 0usize;
304
+ for _ in 0..n_blocos.max(1) {
305
+ if coberto >= alvo {
306
+ break;
307
+ }
308
+ let bh = 1 + rng.inteiro(h.min(4));
309
+ let bw = 1 + rng.inteiro(w.min(4));
310
+ let y0 = rng.inteiro(h + 1 - bh);
311
+ let x0 = rng.inteiro(w + 1 - bw);
312
+ for y in y0..y0 + bh {
313
+ for x in x0..x0 + bw {
314
+ let i = y * w + x;
315
+ if !masc[i] {
316
+ masc[i] = true;
317
+ coberto += 1;
318
+ }
319
+ }
320
+ }
321
+ }
322
+ masc
323
+ }
324
+
325
+ /// Máscara de tubos 3D (V-JEPA 2): grade (t, h, w); tubos = retângulos que
326
+ /// atravessam o tempo.
327
+ pub fn mascara_tubos_3d(t: usize, h: usize, w: usize, n_tubos: usize, frac: f64, rng: &mut RngDeterministico) -> Vec<bool> {
328
+ let total = t * h * w;
329
+ let alvo = (total as f64 * frac) as usize;
330
+ let mut masc = vec![false; total];
331
+ let mut coberto = 0usize;
332
+ for _ in 0..n_tubos.max(1) {
333
+ if coberto >= alvo {
334
+ break;
335
+ }
336
+ let bh = 1 + rng.inteiro(h.min(3));
337
+ let bw = 1 + rng.inteiro(w.min(3));
338
+ let y0 = rng.inteiro(h + 1 - bh);
339
+ let x0 = rng.inteiro(w + 1 - bw);
340
+ for tt in 0..t {
341
+ for y in y0..y0 + bh {
342
+ for x in x0..x0 + bw {
343
+ let i = (tt * h + y) * w + x;
344
+ if !masc[i] {
345
+ masc[i] = true;
346
+ coberto += 1;
347
+ }
348
+ }
349
+ }
350
+ }
351
+ }
352
+ masc
353
+ }
354
+
355
+ /// Máscara de bandas (Audio-JEPA): grade (f, tau) — bandas de frequência
356
+ /// horizontais com extensão temporal.
357
+ pub fn mascara_bandas(f: usize, tau: usize, n_bandas: usize, frac: f64, rng: &mut RngDeterministico) -> Vec<bool> {
358
+ mascara_blocos_2d(f, tau, n_bandas, frac, rng) // blocos na grade (f, tau)
359
+ }
360
+
361
+ /// Máscara de blocos 3D (3D-JEPA): grade (x, y, z) de voxels.
362
+ pub fn mascara_blocos_3d(x: usize, y: usize, z: usize, n_blocos: usize, frac: f64, rng: &mut RngDeterministico) -> Vec<bool> {
363
+ mascara_tubos_3d(x, y, z, n_blocos, frac, rng)
364
+ }
365
+
366
+ /// Máscara de segmentos canal×tempo (Brain-JEPA): canais inteiros OU
367
+ /// janelas temporais (aleatório por chamada).
368
+ pub fn mascara_segmentos(c: usize, t: usize, frac: f64, rng: &mut RngDeterministico) -> Vec<bool> {
369
+ let total = c * t;
370
+ let alvo = (total as f64 * frac) as usize;
371
+ let mut masc = vec![false; total];
372
+ if rng.inteiro(2) == 0 {
373
+ // canais inteiros
374
+ let mut coberto = 0;
375
+ let mut canais: Vec<usize> = (0..c).collect();
376
+ // embaralhar
377
+ for i in (1..canais.len()).rev() {
378
+ let j = rng.inteiro(i + 1);
379
+ canais.swap(i, j);
380
+ }
381
+ for &ch in canais.iter() {
382
+ if coberto >= alvo {
383
+ break;
384
+ }
385
+ for tt in 0..t {
386
+ masc[ch * t + tt] = true;
387
+ coberto += 1;
388
+ }
389
+ }
390
+ } else {
391
+ // janelas temporais
392
+ let mut coberto = 0;
393
+ let mut t0 = 0;
394
+ while coberto < alvo && t0 < t {
395
+ let len = 1 + rng.inteiro((t / 4).max(1));
396
+ for ch in 0..c {
397
+ for tt in t0..(t0 + len).min(t) {
398
+ masc[ch * t + tt] = true;
399
+ coberto += 1;
400
+ }
401
+ }
402
+ t0 += len + 1;
403
+ }
404
+ }
405
+ masc
406
+ }
407
+
408
+ /// Máscara 1D (T-JEPA): intervalos contíguos em n posições.
409
+ pub fn mascara_intervalos_1d(n: usize, frac: f64, rng: &mut RngDeterministico) -> Vec<bool> {
410
+ let alvo = (n as f64 * frac) as usize;
411
+ let mut masc = vec![false; n];
412
+ let mut coberto = 0;
413
+ while coberto < alvo {
414
+ let len = 1 + rng.inteiro((n / 8).max(1));
415
+ let i0 = rng.inteiro(n);
416
+ for i in i0..(i0 + len).min(n) {
417
+ if !masc[i] {
418
+ masc[i] = true;
419
+ coberto += 1;
420
+ }
421
+ }
422
+ }
423
+ masc
424
+ }
425
+
426
+ /// Amostragem dos pontos mais distantes (FPS) para Point-JEPA.
427
+ pub fn pontos_mais_distantes(pontos: &[Vec<f64>], k: usize, rng: &mut RngDeterministico) -> Vec<usize> {
428
+ let n = pontos.len();
429
+ if n == 0 || k == 0 {
430
+ return vec![];
431
+ }
432
+ let k = k.min(n);
433
+ let mut centros = vec![rng.inteiro(n)];
434
+ let mut dist_min: Vec<f64> = pontos
435
+ .iter()
436
+ .map(|p| distancia_eucl(p, &pontos[centros[0]]))
437
+ .collect();
438
+ while centros.len() < k {
439
+ let prox = dist_min
440
+ .iter()
441
+ .enumerate()
442
+ .filter(|(i, _)| !centros.contains(i))
443
+ .max_by(|a, b| a.1.partial_cmp(b.1).unwrap())
444
+ .map(|(i, _)| i)
445
+ .unwrap_or(0);
446
+ centros.push(prox);
447
+ for (i, p) in pontos.iter().enumerate() {
448
+ let d = distancia_eucl(p, &pontos[prox]);
449
+ if d < dist_min[i] {
450
+ dist_min[i] = d;
451
+ }
452
+ }
453
+ }
454
+ centros
455
+ }
456
+
457
+ fn distancia_eucl(a: &[f64], b: &[f64]) -> f64 {
458
+ a.iter().zip(b).map(|(x, y)| (x - y) * (x - y)).sum::<f64>().sqrt()
459
+ }
460
+
461
+ // ---------------------------------------------------------------------------
462
+ // Parte 3 — adaptadores de modalidade
463
+ // ---------------------------------------------------------------------------
464
+
465
+ /// (C, H, W) → patches (H/ph · W/pw, C·ph·pw) — Image-JEPA.
466
+ pub fn em_patches_2d(img: &Tensor, ph: usize, pw: usize) -> Result<Tensor> {
467
+ let (c, h, w) = (img.dim(0)?, img.dim(1)?, img.dim(2)?);
468
+ let dev = img.device();
469
+ let mut linhas: Vec<Tensor> = Vec::new();
470
+ for y in (0..h).step_by(ph) {
471
+ for x in (0..w).step_by(pw) {
472
+ let hh = ph.min(h - y);
473
+ let ww = pw.min(w - x);
474
+ let patch = img.narrow(0, 0, c)?.narrow(1, y, hh)?.narrow(2, x, ww)?;
475
+ // padding para (C, ph, pw) se borda
476
+ let patch = if hh < ph || ww < pw {
477
+ let mut buf = patch.flatten_all()?.to_vec1::<f32>()?;
478
+ let falta = c * ph * pw - buf.len();
479
+ buf.extend(std::iter::repeat(0f32).take(falta));
480
+ Tensor::from_vec(buf, (c * ph * pw,), &dev)?
481
+ } else {
482
+ patch.flatten_all()?
483
+ };
484
+ linhas.push(patch);
485
+ }
486
+ }
487
+ Ok(Tensor::stack(&linhas, 0)?)
488
+ }
489
+
490
+ /// (T, H, W) → tubos (T/pt · H/ph · W/pw, pt·ph·pw) — V-JEPA 2.
491
+ pub fn em_tubos_3d(vid: &Tensor, pt: usize, ph: usize, pw: usize) -> Result<Tensor> {
492
+ let (t, h, w) = (vid.dim(0)?, vid.dim(1)?, vid.dim(2)?);
493
+ let dev = vid.device();
494
+ let mut linhas: Vec<Tensor> = Vec::new();
495
+ for tt in (0..t).step_by(pt) {
496
+ let tl = pt.min(t - tt);
497
+ for y in (0..h).step_by(ph) {
498
+ for x in (0..w).step_by(pw) {
499
+ let hh = ph.min(h - y);
500
+ let ww = pw.min(w - x);
501
+ let tubo = vid
502
+ .narrow(0, tt, tl)?
503
+ .narrow(1, y, hh)?
504
+ .narrow(2, x, ww)?
505
+ .flatten_all()?;
506
+ let mut buf = tubo.to_vec1::<f32>()?;
507
+ let falta = pt * ph * pw - buf.len();
508
+ buf.extend(std::iter::repeat(0f32).take(falta));
509
+ linhas.push(Tensor::from_vec(buf, (pt * ph * pw,), &dev)?);
510
+ }
511
+ }
512
+ }
513
+ Ok(Tensor::stack(&linhas, 0)?)
514
+ }
515
+
516
+ /// (F, τ) → patches (F/pf · τ/pt, pf·pt) — Audio-JEPA.
517
+ pub fn em_patches_espectrograma(spec: &Tensor, pf: usize, pt: usize) -> Result<Tensor> {
518
+ let (f, tau) = (spec.dim(0)?, spec.dim(1)?);
519
+ let dev = spec.device();
520
+ let mut linhas: Vec<Tensor> = Vec::new();
521
+ for i in (0..f).step_by(pf) {
522
+ for j in (0..tau).step_by(pt) {
523
+ let ff = pf.min(f - i);
524
+ let tt = pt.min(tau - j);
525
+ let p = spec.narrow(0, i, ff)?.narrow(1, j, tt)?.flatten_all()?;
526
+ let mut buf = p.to_vec1::<f32>()?;
527
+ let falta = pf * pt - buf.len();
528
+ buf.extend(std::iter::repeat(0f32).take(falta));
529
+ linhas.push(Tensor::from_vec(buf, (pf * pt,), &dev)?);
530
+ }
531
+ }
532
+ Ok(Tensor::stack(&linhas, 0)?)
533
+ }
534
+
535
+ /// (C, T) → patches canal-independentes (C · T/pt, pt) — T-JEPA/Brain-JEPA.
536
+ pub fn em_patches_serie(ts: &Tensor, pt: usize) -> Result<Tensor> {
537
+ let (c, t) = (ts.dim(0)?, ts.dim(1)?);
538
+ let dev = ts.device();
539
+ let mut linhas: Vec<Tensor> = Vec::new();
540
+ for ch in 0..c {
541
+ for j in (0..t).step_by(pt) {
542
+ let tt = pt.min(t - j);
543
+ let p = ts.narrow(0, ch, 1)?.narrow(1, j, tt)?.flatten_all()?;
544
+ let mut buf = p.to_vec1::<f32>()?;
545
+ let falta = pt - buf.len();
546
+ buf.extend(std::iter::repeat(0f32).take(falta));
547
+ linhas.push(Tensor::from_vec(buf, (pt,), &dev)?);
548
+ }
549
+ }
550
+ Ok(Tensor::stack(&linhas, 0)?)
551
+ }
552
+
553
+ /// (X, Y, Z) → voxels (X/px · Y/py · Z/pz, px·py·pz) — 3D-JEPA.
554
+ pub fn em_voxels(vol: &Tensor, px: usize, py: usize, pz: usize) -> Result<Tensor> {
555
+ let (x, y, z) = (vol.dim(0)?, vol.dim(1)?, vol.dim(2)?);
556
+ let dev = vol.device();
557
+ let mut linhas: Vec<Tensor> = Vec::new();
558
+ for i in (0..x).step_by(px) {
559
+ for j in (0..y).step_by(py) {
560
+ for k in (0..z).step_by(pz) {
561
+ let lx = px.min(x - i);
562
+ let ly = py.min(y - j);
563
+ let lz = pz.min(z - k);
564
+ let p = vol.narrow(0, i, lx)?.narrow(1, j, ly)?.narrow(2, k, lz)?.flatten_all()?;
565
+ let mut buf = p.to_vec1::<f32>()?;
566
+ let falta = px * py * pz - buf.len();
567
+ buf.extend(std::iter::repeat(0f32).take(falta));
568
+ linhas.push(Tensor::from_vec(buf, (px * py * pz,), &dev)?);
569
+ }
570
+ }
571
+ }
572
+ Ok(Tensor::stack(&linhas, 0)?)
573
+ }
574
+
575
+ /// Nuvem de pontos (n, d) → grupos FPS (k, m·d): k centros por FPS, cada
576
+ /// grupo = os m vizinhos mais próximos do centro (concatenados) — Point-JEPA.
577
+ pub fn em_grupos_pontos(pc: &Tensor, k: usize, m: usize, rng: &mut RngDeterministico) -> Result<Tensor> {
578
+ let n = pc.dim(0)?;
579
+ let d = pc.dim(1)?;
580
+ let coords = pc.to_vec2::<f32>()?;
581
+ let coords_f: Vec<Vec<f64>> = coords.iter().map(|r| r.iter().map(|&v| v as f64).collect()).collect();
582
+ let centros = pontos_mais_distantes(&coords_f, k, rng);
583
+ let dev = pc.device();
584
+ let mut linhas: Vec<Tensor> = Vec::new();
585
+ for &ci in &centros {
586
+ // m vizinhos mais próximos do centro ci (incluindo ele próprio)
587
+ let mut ord: Vec<usize> = (0..n).collect();
588
+ ord.sort_by(|&a, &b| {
589
+ let da = distancia_eucl(&coords_f[a], &coords_f[ci]);
590
+ let db = distancia_eucl(&coords_f[b], &coords_f[ci]);
591
+ da.partial_cmp(&db).unwrap()
592
+ });
593
+ let mut buf: Vec<f32> = Vec::with_capacity(m * d);
594
+ for &idx in ord.iter().take(m) {
595
+ for j in 0..d {
596
+ buf.push(coords[idx][j]);
597
+ }
598
+ }
599
+ let falta = m * d - buf.len();
600
+ buf.extend(std::iter::repeat(0f32).take(falta));
601
+ linhas.push(Tensor::from_vec(buf, (m * d,), &dev)?);
602
+ }
603
+ Ok(Tensor::stack(&linhas, 0)?)
604
+ }
605
+
606
+ // ---------------------------------------------------------------------------
607
+ // Parte 4 — variantes e treino unificado
608
+ // ---------------------------------------------------------------------------
609
+
610
+ #[derive(Debug, Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash)]
611
+ pub enum VarianteJepa {
612
+ ImageJepa,
613
+ VJepa2,
614
+ McJepa,
615
+ AudioJepa,
616
+ PointJepa,
617
+ Jepa3D,
618
+ BrainJepa,
619
+ TJepa,
620
+ LeJepa,
621
+ BJepa,
622
+ }
623
+
624
+ impl VarianteJepa {
625
+ pub fn nome(&self) -> &'static str {
626
+ match self {
627
+ Self::ImageJepa => "Image-JEPA",
628
+ Self::VJepa2 => "V-JEPA 2",
629
+ Self::McJepa => "MC-JEPA",
630
+ Self::AudioJepa => "Audio-JEPA",
631
+ Self::PointJepa => "Point-JEPA",
632
+ Self::Jepa3D => "3D-JEPA",
633
+ Self::BrainJepa => "Brain-JEPA",
634
+ Self::TJepa => "T-JEPA",
635
+ Self::LeJepa => "LeJEPA",
636
+ Self::BJepa => "BJEPA",
637
+ }
638
+ }
639
+ }
640
+
641
+ #[derive(Debug, Clone)]
642
+ pub struct CfgJepa {
643
+ pub d_emb: usize,
644
+ pub epocas: usize,
645
+ pub lr: f64,
646
+ pub m: f64, // EMA
647
+ pub lambda_vc: f64,
648
+ pub gamma_vc: f64,
649
+ pub frac_mascara: f64,
650
+ pub semente: u64,
651
+ /// tamanho do bloco-alvo (nº de patches por bloco).
652
+ pub tam_bloco: usize,
653
+ }
654
+
655
+ impl Default for CfgJepa {
656
+ fn default() -> Self {
657
+ Self {
658
+ d_emb: 32,
659
+ epocas: 60,
660
+ lr: 1.5e-3,
661
+ m: 0.99,
662
+ lambda_vc: 0.5,
663
+ gamma_vc: 1.0,
664
+ frac_mascara: 0.35,
665
+ semente: 42,
666
+ tam_bloco: 2,
667
+ }
668
+ }
669
+ }
670
+
671
+ /// Relatório de treino de uma variante.
672
+ #[derive(Debug, Clone)]
673
+ pub struct RelatorioJepa {
674
+ pub variante: String,
675
+ pub perda_inicial: f64,
676
+ pub perda_final: f64,
677
+ /// perda PREDITIVA isolada (sem o regularizador VC) — critério de
678
+ /// aprendizado honesto (a VC pode crescer legitimamente ao empurrar o
679
+ /// std das incorporações para cima).
680
+ pub perda_pred_inicial: f64,
681
+ pub perda_pred_final: f64,
682
+ /// desvio-padrão médio por dimensão das incorporações (monitor de
683
+ /// colapso: → 0 = colapso).
684
+ pub std_emb_final: f64,
685
+ pub std_emb_inicial: f64,
686
+ pub n_patches: usize,
687
+ pub d_patch: usize,
688
+ pub epocas: usize,
689
+ }
690
+
691
+ /// Treina uma variante JEPA sobre patches já extraídos `(n, d_patch)` com
692
+ /// um esquema de máscara fornecido (padrão: intervalos 1D).
693
+ ///
694
+ /// Máscara=true ⇒ patch é ALVO (bloco); false ⇒ CONTEXTO.
695
+ pub fn treinar_variante(
696
+ patches: &Tensor,
697
+ mascara: &dyn Fn(usize, &mut RngDeterministico) -> Vec<bool>,
698
+ cfg: &CfgJepa,
699
+ variante: VarianteJepa,
700
+ cond: Option<&Tensor>,
701
+ dev: &Device,
702
+ ) -> Result<RelatorioJepa> {
703
+ let n = patches.dim(0)?;
704
+ let d_patch = patches.dim(1)?;
705
+ let mut rng = RngDeterministico::novo(cfg.semente);
706
+ let mut nucleo = NucleoJepa::novo_com_semente(
707
+ d_patch,
708
+ cfg.d_emb,
709
+ if cond.is_some() { cond.unwrap().dim(1)? } else { 0 },
710
+ n,
711
+ cfg.m,
712
+ cfg.lambda_vc,
713
+ cfg.gamma_vc,
714
+ cfg.semente,
715
+ dev,
716
+ )?;
717
+ let otimo_vars = nucleo.vars();
718
+ let mut otimizador = crate::treino::AdamWManual::novo(otimo_vars, cfg.lr, 0.01);
719
+
720
+ // métricas iniciais
721
+ let z0 = nucleo.codificar(patches)?;
722
+ let std0 = std_por_dim(&z0)?;
723
+
724
+ let mut perda_inicial = f64::NAN;
725
+ let mut perda_final = f64::NAN;
726
+ let mut pred_inicial = f64::NAN;
727
+ let mut pred_final = f64::NAN;
728
+ let mut vc_final = f64::NAN;
729
+ for epoca in 0..cfg.epocas {
730
+ // máscara fresca a cada época (com proteção contra máscara degenerada:
731
+ // se contexto ou alvo ficar vazio, repete com fração menor — a época
732
+ // NUNCA é pulada, a perda sempre é computada)
733
+ let (ctx_idx, blocos) = loop {
734
+ let mut masc = mascara(n, &mut rng);
735
+ // defensivo: máscara menor que n => o resto é contexto
736
+ if masc.len() < n {
737
+ masc.resize(n, false);
738
+ }
739
+ masc.truncate(n);
740
+ let ctx: Vec<u32> = (0..n).filter(|&i| !masc[i]).map(|i| i as u32).collect();
741
+ let alvos: Vec<usize> = (0..n).filter(|&i| masc[i]).collect();
742
+ if !ctx.is_empty() && !alvos.is_empty() {
743
+ break (ctx, alvos);
744
+ }
745
+ };
746
+ // agrupa alvos em blocos de tam_bloco
747
+ let grupos: Vec<Vec<usize>> = blocos
748
+ .chunks(cfg.tam_bloco.max(1))
749
+ .map(|c| c.to_vec())
750
+ .collect();
751
+ if ctx_idx.is_empty() || grupos.is_empty() {
752
+ continue;
753
+ }
754
+ let dev2 = patches.device();
755
+ let n_ctx = ctx_idx.len();
756
+ let idx_t = Tensor::from_vec(ctx_idx, (n_ctx,), &dev2)?;
757
+ let ctx_patches = patches.index_select(&idx_t, 0)?;
758
+ let z_ctx_todos = nucleo.codificar(&ctx_patches)?; // (n_ctx, d_emb)
759
+ let z_ctx = z_ctx_todos.mean_keepdim(0)?; // (1, d_emb)
760
+ // alvos por grupo
761
+ let mut alvos: Vec<Vec<(usize, Tensor)>> = Vec::new();
762
+ for g in &grupos {
763
+ let idx: Vec<u32> = g.iter().map(|&i| i as u32).collect();
764
+ let n_g = idx.len();
765
+ let it = Tensor::from_vec(idx, (n_g,), &dev2)?;
766
+ alvos.push(vec![(g[0], patches.index_select(&it, 0)?)]);
767
+ }
768
+ // condição por amostra — broadcast (o lote é 1 aqui: o conjunto todo)
769
+ let (perda, lp, lv) = nucleo.perda_lote(&z_ctx, &[alvos_concat(&alvos)], cond, &z_ctx_todos)?;
770
+ let p = perda.to_scalar::<f32>()? as f64;
771
+ if p.is_finite() {
772
+ if epoca == 0 {
773
+ perda_inicial = p;
774
+ pred_inicial = lp;
775
+ }
776
+ perda_final = p;
777
+ pred_final = lp;
778
+ vc_final = lv;
779
+ }
780
+ // decaimento cosseno do lr + clipping de gradiente (estabilidade)
781
+ let frac = epoca as f64 / cfg.epocas.max(1) as f64;
782
+ let lr_t = cfg.lr * 0.5 * (1.0 + (std::f64::consts::PI * frac).cos());
783
+ otimizador.set_lr(lr_t);
784
+ let mut grads = crate::treino::grads_achatados(&perda, &nucleo.vars())?;
785
+ crate::treino::AdamWManual::clipar(&mut grads, 1.0);
786
+ otimizador.passo(grads);
787
+ nucleo.ema_passo()?;
788
+ }
789
+ let z1 = nucleo.codificar(patches)?;
790
+ let std1 = std_por_dim(&z1)?;
791
+ let _ = (pred_inicial, vc_final);
792
+ Ok(RelatorioJepa {
793
+ variante: variante.nome().to_string(),
794
+ perda_inicial,
795
+ perda_final,
796
+ perda_pred_inicial: pred_inicial,
797
+ perda_pred_final: pred_final,
798
+ std_emb_final: std1,
799
+ std_emb_inicial: std0,
800
+ n_patches: n,
801
+ d_patch,
802
+ epocas: cfg.epocas,
803
+ })
804
+ }
805
+
806
+ fn alvos_concat(alvos: &[Vec<(usize, Tensor)>]) -> Vec<(usize, Tensor)> {
807
+ alvos.iter().flatten().cloned().collect()
808
+ }
809
+
810
+ // ---------------------------------------------------------------------------
811
+ // v0.9.0 — fração de máscara ADAPTATIVA por Thompson Sampling
812
+ // (crítica Qwen3.8 C; provas T-J1/T-J2 em r-34 §7)
813
+ // ---------------------------------------------------------------------------
814
+
815
+ /// Relatório do treino com fração adaptativa.
816
+ #[derive(Debug, Clone)]
817
+ pub struct RelatorioJepaAdaptativa {
818
+ pub base: RelatorioJepa,
819
+ pub fracs: Vec<f64>,
820
+ /// (época, braço, frac, perda_pred) por época — trilha auditável.
821
+ pub escolhas: Vec<(usize, usize, f64, f64)>,
822
+ /// nº de épocas por braço.
823
+ pub jogadas_por_braco: Vec<usize>,
824
+ /// médias posteriores finais (estimativa de qualidade relativa).
825
+ pub posterior: Vec<f64>,
826
+ }
827
+
828
+ /// **T-J1 (conexão Information Bottleneck — o porquê de a fração importar):**
829
+ /// o JEPA minimiza `E‖s(y) − f(s(x_ctx))‖²` com alvo mascarado. Sob ruído
830
+ /// gaussiano homocedástico, minimizar o MSE equivale a maximizar um limite
831
+ /// inferior de `I(Z; Y | X_ctx)` (o preditor ótimo é `E[s(Y)|X_ctx]` e o
832
+ /// resíduo é o ruído epistêmico — princípio InfoMax). A fração `f` controla o
833
+ /// TRADE-OFF: f→0 torna o alvo visível no contexto (atalho de identidade,
834
+ /// informação trivial); f→1 destrói o contexto (erro de estimação domina).
835
+ /// A perda preditiva em função de f é, portanto, em U — com ótimo dependente
836
+ /// dos dados. NENHUM f fixo é ótimo universalmente (por isso a adaptação).
837
+ ///
838
+ /// **T-J2 (esquema e recompensa honesta):** um bandit Thompson (T-TS1) sobre
839
+ /// `f ∈ fracs` escolhe a fração de cada época. A recompensa usa a PERDA
840
+ /// PREDITIVA ISOLADA `l_p` (critério honesto herdado da v0.5.0 — a VC pode
841
+ /// crescer legitimamente) e mede MELHORIA RELATIVA do próprio braço:
842
+ /// `r = ½ + (l_prev − l)/(2·l_prev)` ∈ [0,1] — ½ = estagnação, >½ =
843
+ /// melhorando. Escalar por l_prev torna r comparável entre regimes de perda
844
+ /// diferentes; oscilações simétricas não enganam o posterior em expectativa
845
+ /// (r médio = ½). O RNG do bandit é um FLUXO SEPARADO (semente derivada) —
846
+ /// o fluxo de máscara (cfg.semente) permanece intocado: com um único braço,
847
+ /// o treino é BIT-A-BIT idêntico ao `treinar_variante` com fração fixa
848
+ /// (teste `jepa_adaptativa_um_braco_e_fixa`).
849
+ pub fn treinar_variante_adaptativa(
850
+ patches: &Tensor,
851
+ grid: &[usize],
852
+ fracs: &[f64],
853
+ cfg: &CfgJepa,
854
+ variante: VarianteJepa,
855
+ cond: Option<&Tensor>,
856
+ dev: &Device,
857
+ ) -> Result<RelatorioJepaAdaptativa> {
858
+ if fracs.is_empty() {
859
+ candle_core::bail!("treinar_variante_adaptativa: fracs não pode ser vazio");
860
+ }
861
+ let fracs: Vec<f64> = fracs.iter().cloned().map(|f| f.clamp(0.05, 0.95)).collect();
862
+ // fluxo de RNG SEPARADO do bandit — preserva o fluxo de máscara
863
+ let mut bandit = crate::controlador::ThompsonSampling::novo(
864
+ fracs.iter().map(|f| format!("frac={f:.2}")).collect(),
865
+ cfg.semente ^ 0xBADC0DEu64,
866
+ );
867
+ let mut ultima_perda_braco = vec![f64::NAN; fracs.len()];
868
+ let mut escolhas: Vec<(usize, usize, f64, f64)> = Vec::with_capacity(cfg.epocas);
869
+
870
+ // ---- corpo: réplica fiel do loop de `treinar_variante` (mesma ordem de
871
+ // ops; única diferença: a fração vem do bandit por época) ----
872
+ let n = patches.dim(0)?;
873
+ let d_patch = patches.dim(1)?;
874
+ let mut rng = RngDeterministico::novo(cfg.semente);
875
+ let mut nucleo = NucleoJepa::novo_com_semente(
876
+ d_patch,
877
+ cfg.d_emb,
878
+ if cond.is_some() { cond.unwrap().dim(1)? } else { 0 },
879
+ n,
880
+ cfg.m,
881
+ cfg.lambda_vc,
882
+ cfg.gamma_vc,
883
+ cfg.semente,
884
+ dev,
885
+ )?;
886
+ let otimo_vars = nucleo.vars();
887
+ let mut otimizador = crate::treino::AdamWManual::novo(otimo_vars, cfg.lr, 0.01);
888
+ let z0 = nucleo.codificar(patches)?;
889
+ let std0 = std_por_dim(&z0)?;
890
+ let mut perda_inicial = f64::NAN;
891
+ let mut perda_final = f64::NAN;
892
+ let mut pred_inicial = f64::NAN;
893
+ let mut pred_final = f64::NAN;
894
+ let mut vc_final = f64::NAN;
895
+
896
+ for epoca in 0..cfg.epocas {
897
+ // === escolha do braço (fração) desta época ===
898
+ let k = bandit.escolher();
899
+ let frac_braco = fracs[k];
900
+ let (ctx_idx, blocos) = loop {
901
+ let mut masc = mascara_por_variante(variante, grid, frac_braco, &mut rng);
902
+ if masc.len() < n {
903
+ masc.resize(n, false);
904
+ }
905
+ masc.truncate(n);
906
+ let ctx: Vec<u32> = (0..n).filter(|&i| !masc[i]).map(|i| i as u32).collect();
907
+ let alvos: Vec<usize> = (0..n).filter(|&i| masc[i]).collect();
908
+ if !ctx.is_empty() && !alvos.is_empty() {
909
+ break (ctx, alvos);
910
+ }
911
+ };
912
+ let grupos: Vec<Vec<usize>> = blocos
913
+ .chunks(cfg.tam_bloco.max(1))
914
+ .map(|c| c.to_vec())
915
+ .collect();
916
+ if ctx_idx.is_empty() || grupos.is_empty() {
917
+ continue;
918
+ }
919
+ let dev2 = patches.device();
920
+ let n_ctx = ctx_idx.len();
921
+ let idx_t = Tensor::from_vec(ctx_idx, (n_ctx,), &dev2)?;
922
+ let ctx_patches = patches.index_select(&idx_t, 0)?;
923
+ let z_ctx_todos = nucleo.codificar(&ctx_patches)?;
924
+ let z_ctx = z_ctx_todos.mean_keepdim(0)?;
925
+ let mut alvos: Vec<Vec<(usize, Tensor)>> = Vec::new();
926
+ for g in &grupos {
927
+ let idx: Vec<u32> = g.iter().map(|&i| i as u32).collect();
928
+ let n_g = idx.len();
929
+ let it = Tensor::from_vec(idx, (n_g,), &dev2)?;
930
+ alvos.push(vec![(g[0], patches.index_select(&it, 0)?)]);
931
+ }
932
+ let (perda, lp, lv) = nucleo.perda_lote(&z_ctx, &[alvos_concat(&alvos)], cond, &z_ctx_todos)?;
933
+ let p = perda.to_scalar::<f32>()? as f64;
934
+ if p.is_finite() {
935
+ if epoca == 0 {
936
+ perda_inicial = p;
937
+ pred_inicial = lp;
938
+ }
939
+ perda_final = p;
940
+ pred_final = lp;
941
+ vc_final = lv;
942
+ }
943
+ // === recompensa do braço (T-J2): melhoria relativa da perda PREDITIVA ===
944
+ if lp.is_finite() {
945
+ let anterior = ultima_perda_braco[k];
946
+ let r = if anterior.is_finite() && anterior > 0.0 {
947
+ (0.5 + (anterior - lp) / (2.0 * anterior)).clamp(0.0, 1.0)
948
+ } else {
949
+ 0.5 // primeira medida do braço: neutra
950
+ };
951
+ bandit.registrar_continuo(k, r);
952
+ ultima_perda_braco[k] = lp;
953
+ escolhas.push((epoca, k, frac_braco, lp));
954
+ }
955
+ // decaimento cosseno do lr + clipping (idêntico ao fixo)
956
+ let frac = epoca as f64 / cfg.epocas.max(1) as f64;
957
+ let lr_t = cfg.lr * 0.5 * (1.0 + (std::f64::consts::PI * frac).cos());
958
+ otimizador.set_lr(lr_t);
959
+ let mut grads = crate::treino::grads_achatados(&perda, &nucleo.vars())?;
960
+ crate::treino::AdamWManual::clipar(&mut grads, 1.0);
961
+ otimizador.passo(grads);
962
+ nucleo.ema_passo()?;
963
+ }
964
+ let z1 = nucleo.codificar(patches)?;
965
+ let std1 = std_por_dim(&z1)?;
966
+ let _ = (pred_inicial, vc_final);
967
+ let jogadas_por_braco = bandit.jogadas.iter().map(|&c| c as usize).collect();
968
+ let posterior = bandit.medias_posteriori();
969
+ Ok(RelatorioJepaAdaptativa {
970
+ base: RelatorioJepa {
971
+ variante: variante.nome().to_string(),
972
+ perda_inicial,
973
+ perda_final,
974
+ perda_pred_inicial: pred_inicial,
975
+ perda_pred_final: pred_final,
976
+ std_emb_final: std1,
977
+ std_emb_inicial: std0,
978
+ n_patches: n,
979
+ d_patch,
980
+ epocas: cfg.epocas,
981
+ },
982
+ fracs,
983
+ escolhas,
984
+ jogadas_por_braco,
985
+ posterior,
986
+ })
987
+ }
988
+
989
+ fn std_por_dim(z: &Tensor) -> Result<f64> {
990
+ let n = z.dim(0)? as f64;
991
+ let media = z.mean_keepdim(0)?;
992
+ let centr = z.broadcast_sub(&media)?;
993
+ let var = (centr.sqr()?.sum(0)? / n)?;
994
+ Ok(var.sqrt()?.mean_all()?.to_scalar::<f32>()? as f64)
995
+ }
996
+
997
+ // ---------------------------------------------------------------------------
998
+ // Parte 5 — SonicMoE (IO/tile-aware)
999
+ // ---------------------------------------------------------------------------
1000
+
1001
+ /// MoE top-k com capacidade por especialista e perda de balanceamento.
1002
+ ///
1003
+ /// **Prova SM-1 (limite de capacidade):** o roteamento tile-aware mantém no
1004
+ /// máximo `C` tokens por especialista por ladrilho — o drop é determinístico
1005
+ /// (ordem de chegada) e o nº de tokens descartados é `Σ_e max(0, load_e − C)`.
1006
+ ///
1007
+ /// **Prova SM-2 (balanceamento):** `L_aux = E·Σ_e f_e·p_e`; com roteamento
1008
+ /// auto-consistente (`f = p`), `L_aux = E·Σ p_e² ≥ 1` com igualdade sse
1009
+ /// `p_e = 1/E` (Cauchy–Schchwarz) — o mínimo força o roteador uniforme.
1010
+ pub struct SonicMoe {
1011
+ pub roteador: Linear, // d → E
1012
+ pub especialistas: Vec<MlpJepa>, // E experts d → d
1013
+ pub n_top: usize,
1014
+ pub capacidade: usize,
1015
+ pub lambda_aux: f64,
1016
+ }
1017
+
1018
+ pub struct SaidaMoe {
1019
+ pub saida: Tensor,
1020
+ pub perda_aux: Tensor,
1021
+ pub carga: Vec<usize>, // tokens efetivamente processados por especialista
1022
+ pub descartados: usize, // tokens com especialistas cortados pela capacidade
1023
+ }
1024
+
1025
+ impl SonicMoe {
1026
+ pub fn novo(d: usize, n_expertos: usize, n_top: usize, capacidade: usize, dev: &Device) -> Result<Self> {
1027
+ let roteador = Linear::sem_vies(d, n_expertos, 0.1, dev)?;
1028
+ let especialistas = (0..n_expertos)
1029
+ .map(|_| MlpJepa::novo(d, 2 * d, d, dev))
1030
+ .collect::<Result<Vec<_>>>()?;
1031
+ Ok(Self { roteador, especialistas, n_top, capacidade, lambda_aux: 0.01 })
1032
+ }
1033
+
1034
+ pub fn vars(&self) -> Vec<Var> {
1035
+ let mut v = self.roteador.vars();
1036
+ for e in &self.especialistas {
1037
+ v.extend(e.vars());
1038
+ }
1039
+ v
1040
+ }
1041
+
1042
+ /// Forward tile-aware: (n, d) → (n, d).
1043
+ pub fn fwd(&self, x: &Tensor) -> Result<SaidaMoe> {
1044
+ let n = x.dim(0)?;
1045
+ let d = x.dim(1)?;
1046
+ let e = self.especialistas.len();
1047
+ let dev = x.device();
1048
+ let logits = self.roteador.fwd(x)?; // (n, E)
1049
+ let probs = candle_nn::ops::softmax(&logits, candle_core::D::Minus1)?;
1050
+
1051
+ // top-k por token (não diferenciável — pesos do top-k são dif. via probs)
1052
+ let probs_v = probs.to_vec2::<f32>()?;
1053
+ let mut carga = vec![0usize; e];
1054
+ let mut descartados = 0usize;
1055
+ // acumulador de saída (n, d) — construído por soma de contribuições
1056
+ let mut saida = Tensor::zeros((n, d), candle_core::DType::F32, &dev)?;
1057
+ let mut peso_total = Tensor::zeros((n, 1), candle_core::DType::F32, &dev)?;
1058
+ // por especialista (tile): tokens cujo top-k contém e e com carga < C
1059
+ for ei in 0..e {
1060
+ // candidatos: tokens ordenados por prob do especialista ei
1061
+ let mut cand: Vec<(usize, f32)> = (0..n)
1062
+ .map(|i| (i, probs_v[i][ei]))
1063
+ .collect();
1064
+ cand.sort_by(|a, b| b.1.partial_cmp(&a.1).unwrap());
1065
+ let mut escolhidos: Vec<usize> = Vec::new();
1066
+ for (i, _) in cand {
1067
+ if carga[ei] >= self.capacidade {
1068
+ break;
1069
+ }
1070
+ // verifica se ei está no top-k do token i
1071
+ let mut ordem: Vec<(f32, usize)> =
1072
+ (0..e).map(|k| (probs_v[i][k], k)).collect();
1073
+ ordem.sort_by(|a, b| b.0.partial_cmp(&a.0).unwrap());
1074
+ let top: Vec<usize> = ordem.iter().rev().take(self.n_top).map(|(_, k)| *k).collect();
1075
+ if top.contains(&ei) {
1076
+ escolhidos.push(i);
1077
+ carga[ei] += 1;
1078
+ }
1079
+ }
1080
+ if escolhidos.is_empty() {
1081
+ continue;
1082
+ }
1083
+ // tile do especialista: uma única passagem em lote
1084
+ let idx: Vec<u32> = escolhidos.iter().map(|&i| i as u32).collect();
1085
+ let n_e = idx.len();
1086
+ let idx_t = Tensor::from_vec(idx, (n_e,), &dev)?;
1087
+ let tile = x.index_select(&idx_t, 0)?;
1088
+ let y = self.especialistas[ei].fwd(&tile)?; // (m, d)
1089
+ // pesos: prob do especialista ei para cada token escolhido
1090
+ let w: Vec<f32> = escolhidos.iter().map(|&i| probs_v[i][ei]).collect();
1091
+ let n_w = escolhidos.len();
1092
+ let w_t = Tensor::from_vec(w.clone(), (n_w, 1), &dev)?;
1093
+ let contrib = y.broadcast_mul(&w_t)?;
1094
+ // scatter-add: acumula nas posições
1095
+ let mut buf = saida.to_vec2::<f32>()?;
1096
+ let contrib_v = contrib.to_vec2::<f32>()?;
1097
+ for (k, &i) in escolhidos.iter().enumerate() {
1098
+ for j in 0..d {
1099
+ buf[i][j] += contrib_v[k][j];
1100
+ }
1101
+ }
1102
+ saida = Tensor::from_vec(
1103
+ buf.into_iter().flatten().collect::<Vec<f32>>(),
1104
+ (n, d),
1105
+ &dev,
1106
+ )?;
1107
+ let mut pt = peso_total.to_vec2::<f32>()?;
1108
+ for (k, &i) in escolhidos.iter().enumerate() {
1109
+ pt[i][0] += w[k];
1110
+ }
1111
+ peso_total = Tensor::from_vec(
1112
+ pt.into_iter().flatten().collect::<Vec<f32>>(),
1113
+ (n, 1),
1114
+ &dev,
1115
+ )?;
1116
+ }
1117
+ // tokens sem especialista (todos cortados) → descartados; saída 0
1118
+ let pt_v = peso_total.to_vec2::<f32>()?;
1119
+ for i in 0..n {
1120
+ if pt_v[i][0] == 0.0 {
1121
+ descartados += 1;
1122
+ }
1123
+ }
1124
+ // renormaliza pelo peso efetivo (evita viés da capacidade)
1125
+ let denom = peso_total.clamp(1e-6, f64::INFINITY)?;
1126
+ let saida = saida.broadcast_div(&denom)?;
1127
+
1128
+ // perda auxiliar: E·Σ f_e·p_e (f = fração de tokens cujo top-1 é e)
1129
+ let mut f = vec![0f32; e];
1130
+ for i in 0..n {
1131
+ let (mut melhor, mut mp) = (0usize, f32::NEG_INFINITY);
1132
+ for k in 0..e {
1133
+ if probs_v[i][k] > mp {
1134
+ mp = probs_v[i][k];
1135
+ melhor = k;
1136
+ }
1137
+ }
1138
+ f[melhor] += 1.0 / n as f32;
1139
+ }
1140
+ let f_t = Tensor::from_vec(f, (e,), &dev)?;
1141
+ let p_media = probs.mean(0)?; // (E,)
1142
+ let perda_aux = ((&f_t * &p_media)?.sum_all()? * (e as f64))?;
1143
+ Ok(SaidaMoe { saida, perda_aux, carga, descartados })
1144
+ }
1145
+ }
1146
+
1147
+ // ---------------------------------------------------------------------------
1148
+ // Parte 6 — ReplaySSM
1149
+ // ---------------------------------------------------------------------------
1150
+
1151
+ /// SSM de porta diagonal com replay para aprendizado continuado.
1152
+ ///
1153
+ /// Recorrência: `h_t = σ(a) ⊙ h_{t−1} + (1 − σ(a)) ⊙ (B x_t)`.
1154
+ ///
1155
+ /// **Prova R-1 (estabilidade):** `|σ(a)| < 1` ⇒ perturbações de `h_0`
1156
+ /// decaem geometricamente (mesma estrutura do Teo S-2' do SSD-Δ).
1157
+ ///
1158
+ /// **Prova R-2 (limite de esquecimento):** o passo de treino mistura
1159
+ /// gradientes `(1−α)·∇L_novo + α·∇L_replay`; para `L_antiga` μ-fortemente
1160
+ /// convexa com gradientes novos limitados por `G`, o afastamento do ótimo
1161
+ /// antigo por passo é `≤ (1−α)·η·G` (sem replay: `≤ η·G`) — o replay
1162
+ /// contrai o drift por um fator `1/(1−α)` no regime linear.
1163
+ pub struct ReplaySsm {
1164
+ pub a: Var, // (d,) — porta (sigmoid no uso)
1165
+ pub b: Var, // (d_in, d) — projeção de entrada
1166
+ pub d: usize,
1167
+ pub alpha_replay: f64,
1168
+ pub buffer: Vec<Tensor>,
1169
+ pub capacidade_buffer: usize,
1170
+ }
1171
+
1172
+ impl ReplaySsm {
1173
+ pub fn novo(d_in: usize, d: usize, alpha_replay: f64, capacidade_buffer: usize, dev: &Device) -> Result<Self> {
1174
+ let a_t = Tensor::randn(0f32, 0.5, (d,), dev)?;
1175
+ let b_t = Tensor::randn(0f32, 0.1, (d_in, d), dev)?;
1176
+ Ok(Self {
1177
+ a: Var::from_tensor(&a_t)?,
1178
+ b: Var::from_tensor(&b_t)?,
1179
+ d,
1180
+ alpha_replay,
1181
+ buffer: Vec::new(),
1182
+ capacidade_buffer,
1183
+ })
1184
+ }
1185
+
1186
+ pub fn vars(&self) -> Vec<Var> {
1187
+ vec![self.a.clone(), self.b.clone()]
1188
+ }
1189
+
1190
+ /// Scan: x (T, d_in) → h (T, d). Diferenciável (candle autograd).
1191
+ pub fn scan(&self, x: &Tensor) -> Result<Tensor> {
1192
+ let t = x.dim(0)?;
1193
+ let dev = x.device();
1194
+ let porta = candle_nn::ops::sigmoid(&self.a.as_tensor().broadcast_as((1, self.d))?)?; // (1, d)
1195
+ let um_menos = porta.affine(-1.0, 1.0)?; // 1 − σ(a)
1196
+ let entrada = x.matmul(&self.b.as_tensor())?; // (T, d)
1197
+ let mut h = Tensor::zeros((1, self.d), candle_core::DType::F32, &dev)?;
1198
+ let mut saidas: Vec<Tensor> = Vec::with_capacity(t);
1199
+ for i in 0..t {
1200
+ let xt = entrada.narrow(0, i, 1)?;
1201
+ h = ((&porta * &h)? + (&um_menos * &xt)?)?;
1202
+ saidas.push(h.clone());
1203
+ }
1204
+ Ok(Tensor::stack(&saidas, 0)?)
1205
+ }
1206
+
1207
+ /// Empurra uma janela de treino no buffer (FIFO).
1208
+ pub fn guardar(&mut self, x: &Tensor) {
1209
+ if self.buffer.len() >= self.capacidade_buffer {
1210
+ self.buffer.remove(0);
1211
+ }
1212
+ self.buffer.push(x.detach());
1213
+ }
1214
+
1215
+ /// Um passo de treino no lote novo (com mistura de replay).
1216
+ /// Devolve (perda_total, perda_novo, perda_replay).
1217
+ pub fn passo_treino(
1218
+ &mut self,
1219
+ x: &Tensor,
1220
+ alvo: &Tensor,
1221
+ otimizador: &mut crate::treino::AdamWManual,
1222
+ ) -> Result<(f64, f64, f64)> {
1223
+ // perda nova
1224
+ let h = self.scan(x)?;
1225
+ let dif = (&h - alvo)?;
1226
+ let perda_novo = dif.sqr()?.mean_all()?;
1227
+ // replay
1228
+ let mut perda_total = perda_novo.clone();
1229
+ let mut p_r = 0.0;
1230
+ if !self.buffer.is_empty() {
1231
+ let idx = self.buffer.len() - 1;
1232
+ let antigo = self.buffer[idx].clone();
1233
+ let hr = self.scan(&antigo)?;
1234
+ // alvo do replay: manter a dinâmica aprendida estável (magnitudes
1235
+ // finitas) — auto-supervisão de estabilidade
1236
+ let dr = hr.sqr()?.mean_all()?;
1237
+ perda_total = (perda_total.affine(1.0 - self.alpha_replay, 0.0)?
1238
+ + dr.affine(self.alpha_replay, 0.0)?)?;
1239
+ p_r = dr.to_scalar::<f32>()? as f64;
1240
+ }
1241
+ let pn = perda_novo.to_scalar::<f32>()? as f64;
1242
+ otimizador.passo(crate::treino::grads_achatados(&perda_total, &self.vars())?);
1243
+ self.guardar(x);
1244
+ let pt = perda_total.to_scalar::<f32>()? as f64;
1245
+ Ok((pt, pn, p_r))
1246
+ }
1247
+ }
1248
+
1249
+ // ---------------------------------------------------------------------------
1250
+ // Variantes especiais: LeJEPA (edição-condicionado), MC-JEPA (cruz-modal),
1251
+ // BJEPA (bidirecional com consistência de ciclo)
1252
+ // ---------------------------------------------------------------------------
1253
+
1254
+ /// **LeJEPA** — predição latente condicionada por EDIÇÃO: contexto = E(x),
1255
+ /// condição = instrução de edição `e` (vetor de baixa dimensão), alvo =
1256
+ /// `E_ξ(edit_e(x))`. A condição é a INSTRUÇÃO (não o resultado — sem
1257
+ /// vazamento: `e` não contém `edit(x)`).
1258
+ pub fn treinar_lejepa(
1259
+ dados: &Tensor, // (n, d_patch) — originais
1260
+ edits: &Tensor, // (n, d_cond) — instruções de edição
1261
+ editados: &Tensor, // (n, d_patch) — resultados das edições
1262
+ cfg: &CfgJepa,
1263
+ dev: &Device,
1264
+ ) -> Result<RelatorioJepa> {
1265
+ let n = dados.dim(0)?;
1266
+ let d_patch = dados.dim(1)?;
1267
+ let d_cond = edits.dim(1)?;
1268
+ let mut rng = RngDeterministico::novo(cfg.semente);
1269
+ let mut nucleo = NucleoJepa::novo_com_semente(
1270
+ d_patch, cfg.d_emb, d_cond, 1, cfg.m, cfg.lambda_vc, cfg.gamma_vc, cfg.semente, dev,
1271
+ )?;
1272
+ let mut otim = crate::treino::AdamWManual::novo(nucleo.vars(), cfg.lr, 0.01);
1273
+ let mut perda_inicial = f64::NAN;
1274
+ let mut perda_final = f64::NAN;
1275
+ let z0 = nucleo.codificar(dados)?;
1276
+ let std0 = std_por_dim(&z0)?;
1277
+ for epoca in 0..cfg.epocas {
1278
+ // subamostra do lote
1279
+ let idx = rng.amostra_k_de_n(n.min(64), n);
1280
+ let sel: Vec<u32> = idx.iter().map(|&i| i as u32).collect();
1281
+ let it = Tensor::from_vec(sel.clone(), (sel.len(),), dev)?;
1282
+ let xb = dados.index_select(&it, 0)?;
1283
+ let eb = edits.index_select(&it, 0)?;
1284
+ let yb = editados.index_select(&it, 0)?;
1285
+ let z_ctx = nucleo.codificar(&xb)?; // (m, d_emb)
1286
+ let mut perdas: Vec<Tensor> = Vec::new();
1287
+ for i in 0..xb.dim(0)? {
1288
+ let zc = z_ctx.get(i)?.broadcast_as((1, cfg.d_emb))?;
1289
+ let e_i = eb.get(i)?.broadcast_as((1, d_cond))?;
1290
+ let yt = yb.get(i)?.broadcast_as((1, d_patch))?;
1291
+ let zt = nucleo
1292
+ .alvo_codificar(&yt)?
1293
+ .mean(0)?
1294
+ .broadcast_as((1, cfg.d_emb))?;
1295
+ let pred = nucleo.predizer(&zc, 0, Some(&e_i))?;
1296
+ let dif = (&pred - &zt)?;
1297
+ perdas.push((dif.sqr()?.sum_all()? / cfg.d_emb as f64)?);
1298
+ }
1299
+ let l_pred = (Tensor::stack(&perdas, 0)?.sum_all()? / perdas.len() as f64)?;
1300
+ let l_vc = nucleo.perda_vc(&z_ctx)?;
1301
+ let total = (l_pred.affine(1.0, 0.0)? + l_vc.affine(cfg.lambda_vc, 0.0)?)?;
1302
+ let p = total.to_scalar::<f32>()? as f64;
1303
+ if p.is_finite() {
1304
+ if epoca == 0 {
1305
+ perda_inicial = p;
1306
+ }
1307
+ perda_final = p;
1308
+ }
1309
+ let mut grads = crate::treino::grads_achatados(&total, &nucleo.vars())?;
1310
+ crate::treino::AdamWManual::clipar(&mut grads, 1.0);
1311
+ otim.passo(grads);
1312
+ nucleo.ema_passo()?;
1313
+ }
1314
+ let z1 = nucleo.codificar(dados)?;
1315
+ Ok(RelatorioJepa {
1316
+ variante: "LeJEPA".into(),
1317
+ perda_inicial,
1318
+ perda_final,
1319
+ perda_pred_inicial: perda_inicial,
1320
+ perda_pred_final: perda_final,
1321
+ std_emb_final: std_por_dim(&z1)?,
1322
+ std_emb_inicial: std0,
1323
+ n_patches: n,
1324
+ d_patch,
1325
+ epocas: cfg.epocas,
1326
+ })
1327
+ }
1328
+
1329
+ /// **MC-JEPA** — cruz-modal: dois codificadores, predição nos DOIS sentidos
1330
+ /// (A→B e B→A) com preditores separados e alvos EMA dos dois lados.
1331
+ pub fn treinar_mcjepa(
1332
+ mod_a: &Tensor, // (n, d_a)
1333
+ mod_b: &Tensor, // (n, d_b)
1334
+ cfg: &CfgJepa,
1335
+ dev: &Device,
1336
+ ) -> Result<RelatorioJepa> {
1337
+ let n = mod_a.dim(0)?;
1338
+ let d_a = mod_a.dim(1)?;
1339
+ let d_b = mod_b.dim(1)?;
1340
+ // núcleo A→B e núcleo B→A (compartilham apenas a estrutura)
1341
+ let mut nb = NucleoJepa::novo_com_semente(d_a, cfg.d_emb, 0, 1, cfg.m, cfg.lambda_vc, cfg.gamma_vc, cfg.semente, dev)?;
1342
+ let mut na = NucleoJepa::novo_com_semente(d_b, cfg.d_emb, 0, 1, cfg.m, cfg.lambda_vc, cfg.gamma_vc, cfg.semente, dev)?;
1343
+ let mut otim = crate::treino::AdamWManual::novo(
1344
+ [nb.vars(), na.vars()].concat(),
1345
+ cfg.lr,
1346
+ 0.01,
1347
+ );
1348
+ let mut rng = RngDeterministico::novo(cfg.semente);
1349
+ let mut perda_inicial = f64::NAN;
1350
+ let mut perda_final = f64::NAN;
1351
+ for epoca in 0..cfg.epocas {
1352
+ let idx = rng.amostra_k_de_n(n.min(64), n);
1353
+ let sel: Vec<u32> = idx.iter().map(|&i| i as u32).collect();
1354
+ let it = Tensor::from_vec(sel, (idx.len(),), dev)?;
1355
+ let xa = mod_a.index_select(&it, 0)?;
1356
+ let xb = mod_b.index_select(&it, 0)?;
1357
+ // z_a = E_a(x_a) prevê ẑ_b; z_b = E_b(x_b) prevê ẑ_a
1358
+ let z_a = nb.codificar(&xa)?; // (m, d_emb)
1359
+ let z_b = na.codificar(&xb)?;
1360
+ let t_a = na.alvo_codificar(&xa)?; // alvo EMA do lado A
1361
+ let t_b = nb.alvo_codificar(&xb)?; // alvo EMA do lado B
1362
+ let m_ = xa.dim(0)?;
1363
+ let mut perdas: Vec<Tensor> = Vec::new();
1364
+ for i in 0..m_ {
1365
+ // A → B
1366
+ let zc = z_a.get(i)?.broadcast_as((1, cfg.d_emb))?;
1367
+ let zt = t_b.get(i)?.broadcast_as((1, cfg.d_emb))?;
1368
+ let pred = nb.predizer(&zc, 0, None)?;
1369
+ let dif = (&pred - &zt)?;
1370
+ perdas.push((dif.sqr()?.sum_all()? / cfg.d_emb as f64)?);
1371
+ // B → A
1372
+ let zc2 = z_b.get(i)?.broadcast_as((1, cfg.d_emb))?;
1373
+ let zt2 = t_a.get(i)?.broadcast_as((1, cfg.d_emb))?;
1374
+ let pred2 = na.predizer(&zc2, 0, None)?;
1375
+ let dif2 = (&pred2 - &zt2)?;
1376
+ perdas.push((dif2.sqr()?.sum_all()? / cfg.d_emb as f64)?);
1377
+ }
1378
+ let l_pred = (Tensor::stack(&perdas, 0)?.sum_all()? / perdas.len() as f64)?;
1379
+ let l_vc = (nb.perda_vc(&z_a)? + na.perda_vc(&z_b)?)?;
1380
+ let total = (l_pred.affine(1.0, 0.0)? + l_vc.affine(cfg.lambda_vc, 0.0)?)?;
1381
+ let p = total.to_scalar::<f32>()? as f64;
1382
+ if p.is_finite() {
1383
+ if epoca == 0 {
1384
+ perda_inicial = p;
1385
+ }
1386
+ perda_final = p;
1387
+ }
1388
+ let mut grads = crate::treino::grads_achatados(&total, &[nb.vars(), na.vars()].concat())?;
1389
+ crate::treino::AdamWManual::clipar(&mut grads, 1.0);
1390
+ otim.passo(grads);
1391
+ nb.ema_passo()?;
1392
+ na.ema_passo()?;
1393
+ }
1394
+ let z1 = nb.codificar(mod_a)?;
1395
+ Ok(RelatorioJepa {
1396
+ variante: "MC-JEPA".into(),
1397
+ perda_inicial,
1398
+ perda_final,
1399
+ perda_pred_inicial: perda_inicial,
1400
+ perda_pred_final: perda_final,
1401
+ std_emb_final: std_por_dim(&z1)?,
1402
+ std_emb_inicial: std_por_dim(&nb.codificar(mod_a)?)?,
1403
+ n_patches: n,
1404
+ d_patch: d_a.max(d_b),
1405
+ epocas: cfg.epocas,
1406
+ })
1407
+ }
1408
+
1409
+ /// **BJEPA** — bidirecional: preditor causal (z_t → z̃_{t+1}), anti-causal
1410
+ /// (z_{t+1} → z̃_t) e consistência de ciclo
1411
+ /// `‖P_b(P_f(z_t)) − sg(z_t)‖²` — a volta deve reconstruir o presente.
1412
+ pub fn treinar_bjepa(patches: &Tensor, cfg: &CfgJepa, dev: &Device) -> Result<RelatorioJepa> {
1413
+ let n = patches.dim(0)?;
1414
+ let d_patch = patches.dim(1)?;
1415
+ let mut nucleo = NucleoJepa::novo_com_semente(
1416
+ d_patch, cfg.d_emb, 0, 2, cfg.m, cfg.lambda_vc, cfg.gamma_vc, cfg.semente, dev,
1417
+ )?;
1418
+ // preditor anti-causal: núcleo separado
1419
+ let mut ninv = NucleoJepa::novo_com_semente(
1420
+ d_patch, cfg.d_emb, 0, 2, cfg.m, cfg.lambda_vc, cfg.gamma_vc, cfg.semente, dev,
1421
+ )?;
1422
+ let mut otim =
1423
+ crate::treino::AdamWManual::novo([nucleo.vars(), ninv.vars()].concat(), cfg.lr, 0.01);
1424
+ let mut perda_inicial = f64::NAN;
1425
+ let mut perda_final = f64::NAN;
1426
+ for epoca in 0..cfg.epocas {
1427
+ let z = nucleo.codificar(patches)?; // (n, d_emb)
1428
+ let zt = nucleo.alvo_codificar(patches)?; // alvos EMA (stop-grad)
1429
+ let mut perdas: Vec<Tensor> = Vec::new();
1430
+ for t in 0..n.saturating_sub(1) {
1431
+ let zc = z.get(t)?.broadcast_as((1, cfg.d_emb))?;
1432
+ let z_prox = zt.get(t + 1)?.broadcast_as((1, cfg.d_emb))?;
1433
+ // causal: z_t → z̃_{t+1} (pos 0 = "próximo")
1434
+ let pf = nucleo.predizer(&zc, 0, None)?;
1435
+ let dif = (&pf - &z_prox)?;
1436
+ perdas.push((dif.sqr()?.sum_all()? / cfg.d_emb as f64)?);
1437
+ // anti-causal: z_{t+1} → z̃_t (pos 1 = "anterior")
1438
+ let zb = z.get(t + 1)?.broadcast_as((1, cfg.d_emb))?;
1439
+ let z_ant = zt.get(t)?.broadcast_as((1, cfg.d_emb))?;
1440
+ let pb = ninv.predizer(&zb, 1, None)?;
1441
+ let dif2 = (&pb - &z_ant)?;
1442
+ perdas.push((dif2.sqr()?.sum_all()? / cfg.d_emb as f64)?);
1443
+ // ciclo: P_b(P_f(z_t)) ≈ sg(z_t)
1444
+ let pf_sg = nucleo.predizer(&zc, 0, None)?.detach();
1445
+ let pciclo = ninv.predizer(&pf_sg.broadcast_as((1, cfg.d_emb))?, 1, None)?;
1446
+ let zt_sg = zt.get(t)?.broadcast_as((1, cfg.d_emb))?;
1447
+ let dif3 = (&pciclo - &zt_sg)?;
1448
+ perdas.push((dif3.sqr()?.sum_all()? / cfg.d_emb as f64)?);
1449
+ }
1450
+ let l_pred = (Tensor::stack(&perdas, 0)?.sum_all()? / perdas.len().max(1) as f64)?;
1451
+ let l_vc = nucleo.perda_vc(&z)?;
1452
+ let total = (l_pred.affine(1.0, 0.0)? + l_vc.affine(cfg.lambda_vc, 0.0)?)?;
1453
+ let p = total.to_scalar::<f32>()? as f64;
1454
+ if p.is_finite() {
1455
+ if epoca == 0 {
1456
+ perda_inicial = p;
1457
+ }
1458
+ perda_final = p;
1459
+ }
1460
+ let mut grads = crate::treino::grads_achatados(&total, &[nucleo.vars(), ninv.vars()].concat())?;
1461
+ crate::treino::AdamWManual::clipar(&mut grads, 1.0);
1462
+ otim.passo(grads);
1463
+ nucleo.ema_passo()?;
1464
+ ninv.ema_passo()?;
1465
+ }
1466
+ let z1 = nucleo.codificar(patches)?;
1467
+ Ok(RelatorioJepa {
1468
+ variante: "BJEPA".into(),
1469
+ perda_inicial,
1470
+ perda_final,
1471
+ perda_pred_inicial: perda_inicial,
1472
+ perda_pred_final: perda_final,
1473
+ std_emb_final: std_por_dim(&z1)?,
1474
+ std_emb_inicial: std_por_dim(&nucleo.codificar(patches)?)?,
1475
+ n_patches: n,
1476
+ d_patch,
1477
+ epocas: cfg.epocas,
1478
+ })
1479
+ }
1480
+
1481
+ /// Esquema de máscara por variante a partir da grade de patches.
1482
+ pub fn mascara_por_variante(
1483
+ variante: VarianteJepa,
1484
+ grid: &[usize],
1485
+ frac: f64,
1486
+ rng: &mut RngDeterministico,
1487
+ ) -> Vec<bool> {
1488
+ match variante {
1489
+ VarianteJepa::ImageJepa => mascara_blocos_2d(grid[0], grid.get(1).copied().unwrap_or(1), 4, frac, rng),
1490
+ VarianteJepa::VJepa2 | VarianteJepa::Jepa3D => mascara_tubos_3d(
1491
+ grid[0],
1492
+ grid.get(1).copied().unwrap_or(1),
1493
+ grid.get(2).copied().unwrap_or(1),
1494
+ 3,
1495
+ frac,
1496
+ rng,
1497
+ ),
1498
+ VarianteJepa::AudioJepa => mascara_bandas(grid[0], grid.get(1).copied().unwrap_or(1), 3, frac, rng),
1499
+ VarianteJepa::BrainJepa => mascara_segmentos(grid[0], grid.get(1).copied().unwrap_or(1), frac, rng),
1500
+ _ => mascara_intervalos_1d(grid.iter().product::<usize>().max(1), frac, rng),
1501
+ }
1502
+ }
1503
+
1504
+ pub fn versao() -> &'static str {
1505
+ "jepa-0.5.0"
1506
+ }
1507
+
1508
+ #[cfg(test)]
1509
+ mod testes {
1510
+ use super::*;
1511
+
1512
+ fn tensor_2d(dados: &[Vec<f64>], dev: &Device) -> Tensor {
1513
+ let flat: Vec<f32> = dados.iter().flat_map(|v| v.iter().map(|&x| x as f32)).collect();
1514
+ Tensor::from_vec(flat, (dados.len(), dados[0].len()), dev).unwrap()
1515
+ }
1516
+
1517
+
1518
+ /// T-J3 (falsificação da neutralidade): com UM único braço (frac fixa),
1519
+ /// o treino adaptativo deve ser BIT-A-BIT idêntico ao `treinar_variante`
1520
+ /// com a mesma fração — o RNG do bandit é fluxo separado e não toca o
1521
+ /// fluxo de máscara. Qualquer vazamento de aleatoriedade quebra a igualdade.
1522
+ #[test]
1523
+ fn jepa_adaptativa_um_braco_e_fixa() {
1524
+ let dev = Device::Cpu;
1525
+ let mut rng = RngDeterministico::novo(3);
1526
+ let dados: Vec<Vec<f64>> = (0..96)
1527
+ .map(|_| (0..12).map(|_| rng.normal(0.0, 1.0)).collect())
1528
+ .collect();
1529
+ let t = tensor_2d(&dados, &dev);
1530
+ let mut cfg = CfgJepa::default();
1531
+ cfg.epocas = 12;
1532
+ cfg.d_emb = 16;
1533
+ cfg.frac_mascara = 0.35;
1534
+ let grid = [12usize, 8];
1535
+ let var = VarianteJepa::ImageJepa;
1536
+ // fixo
1537
+ let rel_fixo = treinar_variante(
1538
+ &t,
1539
+ &|_n, r| mascara_por_variante(var, &grid, 0.35, r),
1540
+ &cfg,
1541
+ var,
1542
+ None,
1543
+ &dev,
1544
+ )
1545
+ .unwrap();
1546
+ // adaptativo com um braço = mesma fração
1547
+ let rel_adapt = treinar_variante_adaptativa(
1548
+ &t,
1549
+ &grid,
1550
+ &[0.35],
1551
+ &cfg,
1552
+ var,
1553
+ None,
1554
+ &dev,
1555
+ )
1556
+ .unwrap();
1557
+ assert_eq!(
1558
+ rel_fixo.perda_pred_final.to_bits(),
1559
+ rel_adapt.base.perda_pred_final.to_bits(),
1560
+ "perda preditiva divergiu: fixa {} vs adapt {}",
1561
+ rel_fixo.perda_pred_final,
1562
+ rel_adapt.base.perda_pred_final
1563
+ );
1564
+ assert_eq!(rel_fixo.perda_final.to_bits(), rel_adapt.base.perda_final.to_bits());
1565
+ assert_eq!(rel_adapt.jogadas_por_braco, vec![cfg.epocas]);
1566
+ // determinismo do adaptativo multi-braço
1567
+ let roda = || {
1568
+ treinar_variante_adaptativa(&t, &grid, &[0.2, 0.35, 0.5], &cfg, var, None, &dev)
1569
+ .unwrap()
1570
+ };
1571
+ let a1 = roda();
1572
+ let a2 = roda();
1573
+ assert_eq!(a1.base.perda_pred_final.to_bits(), a2.base.perda_pred_final.to_bits());
1574
+ assert_eq!(a1.escolhas.len(), a2.escolhas.len());
1575
+ // multi-braço joga todos os braços ao menos uma vez (exploração TS)
1576
+ assert!(a1.jogadas_por_braco.iter().all(|&j| j > 0), "braços não explorados: {:?}", a1.jogadas_por_braco);
1577
+ }
1578
+
1579
+ #[test]
1580
+ fn teste_mascaras_validas() {
1581
+ // fração respeitada ±, particionamento contexto/alvo não-vazio
1582
+ let mut rng = RngDeterministico::novo(1);
1583
+ let m2 = mascara_blocos_2d(8, 8, 4, 0.3, &mut rng);
1584
+ assert_eq!(m2.len(), 64);
1585
+ let frac = m2.iter().filter(|&&b| b).count() as f64 / 64.0;
1586
+ assert!(frac >= 0.15 && frac <= 0.55, "frac 2d = {frac}");
1587
+ assert!(m2.iter().any(|&b| !b), "contexto vazio");
1588
+
1589
+ let m3 = mascara_tubos_3d(4, 6, 6, 3, 0.3, &mut rng);
1590
+ assert_eq!(m3.len(), 144);
1591
+ let f3 = m3.iter().filter(|&&b| b).count() as f64 / 144.0;
1592
+ assert!(f3 >= 0.15 && f3 <= 0.6, "frac 3d = {f3}");
1593
+
1594
+ let ms = mascara_segmentos(4, 32, 0.25, &mut rng);
1595
+ assert_eq!(ms.len(), 128);
1596
+ assert!(ms.iter().any(|&b| b) && ms.iter().any(|&b| !b));
1597
+
1598
+ let m1 = mascara_intervalos_1d(64, 0.3, &mut rng);
1599
+ let f1 = m1.iter().filter(|&&b| b).count() as f64 / 64.0;
1600
+ assert!(f1 >= 0.25 && f1 <= 0.45, "frac 1d = {f1}");
1601
+ }
1602
+
1603
+ #[test]
1604
+ fn teste_fps_cobre() {
1605
+ let mut rng = RngDeterministico::novo(2);
1606
+ let pontos: Vec<Vec<f64>> = (0..40)
1607
+ .map(|i| {
1608
+ let a = i as f64 * 0.1;
1609
+ vec![a.cos() * 3.0, a.sin() * 3.0, (i % 7) as f64 * 0.3]
1610
+ })
1611
+ .collect();
1612
+ let centros = pontos_mais_distantes(&pontos, 6, &mut rng);
1613
+ assert_eq!(centros.len(), 6);
1614
+ // centros distintos
1615
+ let mut s = centros.clone();
1616
+ s.sort();
1617
+ s.dedup();
1618
+ assert_eq!(s.len(), 6);
1619
+ }
1620
+
1621
+ #[test]
1622
+ fn teste_j1_colapso_impossivel() {
1623
+ // No colapso total (z constante), a perda VC = γ² > 0 — verificando a
1624
+ // fórmula implementada com um lote constante.
1625
+ let dev = Device::Cpu;
1626
+ let nucleo = NucleoJepa::novo(4, 8, 0, 4, 0.99, 1.0, 1.0, &dev).unwrap();
1627
+ let z = Tensor::from_vec(vec![0.5f32; 8 * 8], (8, 8), &dev).unwrap();
1628
+ let lvc = nucleo.perda_vc(&z).unwrap();
1629
+ let v = lvc.to_scalar::<f32>().unwrap() as f64;
1630
+ // std=0 ⇒ dobradiça = γ = 1 ⇒ V/d = 1; cov = 0
1631
+ assert!(v > 0.9, "perda VC no colapso = {v} (deveria ser ~1)");
1632
+ }
1633
+
1634
+ #[test]
1635
+ fn teste_j2_ema_ponto_fixo() {
1636
+ // encoder congelado ⇒ após muitas passadas EMA, alvo = encoder
1637
+ let dev = Device::Cpu;
1638
+ let mut nucleo = NucleoJepa::novo(4, 8, 0, 4, 0.5, 0.1, 1.0, &dev).unwrap();
1639
+ for _ in 0..40 {
1640
+ nucleo.ema_passo().unwrap();
1641
+ }
1642
+ let a = nucleo.alvo.vars()[0].as_tensor().flatten_all().unwrap().to_vec1::<f32>().unwrap();
1643
+ let b = nucleo.encoder.vars()[0].as_tensor().flatten_all().unwrap().to_vec1::<f32>().unwrap();
1644
+ let dif: f32 = a.iter().zip(&b).map(|(x, y)| (x - y).abs()).fold(0.0, f32::max);
1645
+ assert!(dif < 1e-5, "EMA não convergiu: dif máx = {dif}");
1646
+ }
1647
+
1648
+ #[test]
1649
+ fn teste_jepa_aprende_latente_previsivel() {
1650
+ // J-3: com alvo previsível (função determinística do contexto), a
1651
+ // perda pred must cair substancialmente e o std das incorporações
1652
+ // NÃO colapsa (J-1).
1653
+ let dev = Device::Cpu;
1654
+ let mut rng = RngDeterministico::novo(3);
1655
+ // patches = 64 vetores 8-D em 4 grupos (estrutura previsível)
1656
+ let mut dados: Vec<Vec<f64>> = Vec::new();
1657
+ for g in 0..4 {
1658
+ let c = g as f64 * 2.0;
1659
+ for _ in 0..16 {
1660
+ dados.push((0..8).map(|k| c + rng.normal(0.0, 0.3) + (k as f64) * 0.05).collect());
1661
+ }
1662
+ }
1663
+ let patches = tensor_2d(&dados, &dev);
1664
+ let cfg = CfgJepa { d_emb: 16, epocas: 40, lr: 5e-3, ..Default::default() };
1665
+ let rel = treinar_variante(
1666
+ &patches,
1667
+ &|n, r| mascara_intervalos_1d(n, 0.3, r),
1668
+ &cfg,
1669
+ VarianteJepa::TJepa,
1670
+ None,
1671
+ &dev,
1672
+ )
1673
+ .unwrap();
1674
+ assert!(
1675
+ rel.perda_final < rel.perda_inicial * 0.8,
1676
+ "perda deveria cair: {} → {}",
1677
+ rel.perda_inicial,
1678
+ rel.perda_final
1679
+ );
1680
+ assert!(
1681
+ rel.std_emb_final > 0.05,
1682
+ "sem colapso: std_final = {}",
1683
+ rel.std_emb_final
1684
+ );
1685
+ }
1686
+
1687
+ #[test]
1688
+ fn teste_adaptadores_formas() {
1689
+ let dev = Device::Cpu;
1690
+ let img = Tensor::randn(0f32, 1.0, (3, 16, 16), &dev).unwrap();
1691
+ let p = em_patches_2d(&img, 4, 4).unwrap();
1692
+ assert_eq!(p.dims().to_vec(), vec![16, 48]);
1693
+
1694
+ let vid = Tensor::randn(0f32, 1.0, (4, 8, 8), &dev).unwrap();
1695
+ let t3 = em_tubos_3d(&vid, 2, 4, 4).unwrap();
1696
+ assert_eq!(t3.dims().to_vec(), vec![8, 32]);
1697
+
1698
+ let spec = Tensor::randn(0f32, 1.0, (16, 32), &dev).unwrap();
1699
+ let ps = em_patches_espectrograma(&spec, 4, 8).unwrap();
1700
+ assert_eq!(ps.dims().to_vec(), vec![16, 32]);
1701
+
1702
+ let ts = Tensor::randn(0f32, 1.0, (4, 32), &dev).unwrap();
1703
+ let pt_ = em_patches_serie(&ts, 8).unwrap();
1704
+ assert_eq!(pt_.dims().to_vec(), vec![16, 8]);
1705
+
1706
+ let vol = Tensor::randn(0f32, 1.0, (8, 8, 8), &dev).unwrap();
1707
+ let vx = em_voxels(&vol, 4, 4, 4).unwrap();
1708
+ assert_eq!(vx.dims().to_vec(), vec![8, 64]);
1709
+
1710
+ let pc = Tensor::randn(0f32, 1.0, (50, 3), &dev).unwrap();
1711
+ let mut rng = RngDeterministico::novo(5);
1712
+ let gr = em_grupos_pontos(&pc, 6, 4, &mut rng).unwrap();
1713
+ assert_eq!(gr.dims().to_vec(), vec![6, 12]);
1714
+ }
1715
+
1716
+ #[test]
1717
+ fn teste_sonic_moe_capacidade_e_balanceamento() {
1718
+ // SM-1: carga por especialista ≤ capacidade; SM-2: aux ≥ ~1 quando
1719
+ // roteador é ~uniforme (início).
1720
+ let dev = Device::Cpu;
1721
+ let moe = SonicMoe::novo(8, 4, 2, 6, &dev).unwrap();
1722
+ let x = Tensor::randn(0f32, 1.0, (20, 8), &dev).unwrap();
1723
+ let s = moe.fwd(&x).unwrap();
1724
+ for (e, c) in s.carga.iter().enumerate() {
1725
+ assert!(*c <= 6, "especialista {e} com carga {c} > capacidade 6");
1726
+ }
1727
+ assert_eq!(s.saida.dims().to_vec(), vec![20, 8]);
1728
+ let aux = s.perda_aux.to_scalar::<f32>().unwrap() as f64;
1729
+ // com roteador quase uniforme, aux ≈ E·Σ (1/E)·(1/E) = 1
1730
+ assert!(aux > 0.5 && aux < 3.0, "aux = {aux}");
1731
+ // cada token processado por ≤ n_top especialistas
1732
+ let total_carga: usize = s.carga.iter().sum();
1733
+ assert!(total_carga <= 20 * 2, "carga total {total_carga} > n·topk");
1734
+ }
1735
+
1736
+ #[test]
1737
+ fn teste_replay_ssm_estabilidade_e_replay() {
1738
+ // R-1: estados finitos e limitados; R-2: com replay α>0, após treinar
1739
+ // a tarefa nova, a dinâmica antiga (magnitude do estado) permanece
1740
+ // estável (não diverge).
1741
+ let dev = Device::Cpu;
1742
+ let mut ssm = ReplaySsm::novo(4, 6, 0.5, 8, &dev).unwrap();
1743
+ let vars = ssm.vars();
1744
+ let mut otim = crate::treino::AdamWManual::novo(vars, 1e-2, 0.0);
1745
+
1746
+ // tarefa "antiga": sinal constante 1.0
1747
+ let x_antigo = Tensor::from_vec(vec![1.0f32; 16 * 4], (16, 4), &dev).unwrap();
1748
+ for _ in 0..30 {
1749
+ let h = ssm.scan(&x_antigo).unwrap();
1750
+ let alvo = h.detach();
1751
+ ssm.passo_treino(&x_antigo, &alvo, &mut otim).unwrap();
1752
+ }
1753
+ // estado após treino antigo: finito
1754
+ let h1 = ssm.scan(&x_antigo).unwrap();
1755
+ let m1 = h1.abs().unwrap().max_all().unwrap().to_scalar::<f32>().unwrap();
1756
+ assert!(m1.is_finite() && m1 < 50.0, "estado explodiu: {m1}");
1757
+
1758
+ // tarefa "nova": sinal −1.0 — treino com replay
1759
+ let x_novo = Tensor::from_vec(vec![-1.0f32; 16 * 4], (16, 4), &dev).unwrap();
1760
+ for _ in 0..30 {
1761
+ let h = ssm.scan(&x_novo).unwrap();
1762
+ let alvo = h.detach();
1763
+ ssm.passo_treino(&x_novo, &alvo, &mut otim).unwrap();
1764
+ }
1765
+ // a dinâmica antiga continua estável (sem explosão)
1766
+ let h2 = ssm.scan(&x_antigo).unwrap();
1767
+ let m2 = h2.abs().unwrap().max_all().unwrap().to_scalar::<f32>().unwrap();
1768
+ assert!(m2.is_finite() && m2 < 50.0, "estado antigo explodiu: {m2}");
1769
+ // portas dentro de (0,1)
1770
+ let a = ssm.a.as_tensor().to_vec1::<f32>().unwrap();
1771
+ for v in a {
1772
+ assert!(v.is_finite());
1773
+ }
1774
+ }
1775
+ }
src/lib.rs CHANGED
The diff for this file is too large to render. See raw diff
 
src/moe_redirecionavel.rs ADDED
@@ -0,0 +1,1202 @@
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1
+ //! **MoEs de codificação/decodificação REDIRECIONÁVEIS com Mecanismo de
2
+ //! Atenção próprio e independente (paralelo)** (v0.6.0 — pedido do usuário).
3
+ //!
4
+ //! Cada `MoeRedirecionavel` possui:
5
+ //! - um roteador aprendido `d → E`;
6
+ //! - E especialistas `MlpJepa`, cada um com um PAPEL (Codificador ou
7
+ //! Decodificador) — o conjunto de papéis é REDIRECIONÁVEL em tempo de
8
+ //! execução (permutação), sem reconstrução do modelo;
9
+ //! - uma ATENÇÃO PRÓPRIA independente da atenção ADBA do tronco, com gate
10
+ //! escalar nascido em ZERO (neutralidade no nascimento);
11
+ //! - capacidade por especialista e perda auxiliar de balanceamento.
12
+ //!
13
+ //! **Provas completas em `docs/memorias/r-25-*`; síntese:**
14
+ //! - **M-R1 (invariância sob redirecionamento):** o redirecionamento é uma
15
+ //! permutação π dos papéis; o multiconjunto de atribuições
16
+ //! (especialista, token) numa passada por papel é levado ao multiconjunto
17
+ //! da passada π(papel) — a capacidade total e a perda auxiliar de
18
+ //! balanceamento E·Σ f_e·p_e são invariantes (soma sobre todos os e).
19
+ //! - **M-R2 (neutralidade da atenção própria no nascimento):** com
20
+ //! `g = 0`, `y = x` bit-a-bit; a perturbação é limitada por
21
+ //! `‖Δy‖ ≤ L_soft·|g|·‖W_o·V‖` (Lipschitz do softmax com constante
22
+ //! L_soft = 1 em probabilidade; estrutura idêntica ao T-P5).
23
+ //! - **M-R3 (paralelismo dos dois caminhos):** numa mesma entrada, as
24
+ //! passadas Codificador e Decodificador tocam conjuntos DISJUNTOS de
25
+ //! especialistas e compartilham apenas leitura — o DAG de computação tem
26
+ //! duas sub-DAGs independentes ⇒ tempo paralelo (2 processadores) =
27
+ //! max(T_enc, T_dec) + sobrecarga < T_enc + T_dec = tempo sequencial
28
+ //! (modelo PRAM; medido empiricamente com threads).
29
+ //! - **M-R4 (fechamento da classe de funções):** redirecionar equivale a
30
+ //! permutar colunas do roteador e re-rotular papéis; a classe de funções
31
+ //! implementáveis é fechada sob π ⇒ expressividade inalterada.
32
+ //! - **M-R5 (water-filling por QE — Cauchy–Schwarz):** dadas capacidades
33
+ //! totais C e erros por célula q_i, a alocação `c_i ∝ q_i` minimiza
34
+ //! `Σ q_i²/c_i ≥ (Σq_i)²/C`, cota superior do erro refinado ponderado.
35
+
36
+ use candle_core::{Device, Result, Tensor, Var};
37
+ use crate::camadas::Linear;
38
+ use crate::jepa::MlpJepa;
39
+ use crate::rng::RngDeterministico;
40
+ use crate::treino::AdamWManual;
41
+
42
+ // ---------------------------------------------------------------------------
43
+ // Atenção própria (independente e paralela à ADBA do tronco)
44
+ // ---------------------------------------------------------------------------
45
+
46
+ pub struct AtencaoPropria {
47
+ pub q: Linear,
48
+ pub k: Linear,
49
+ pub v: Linear,
50
+ pub o: Linear,
51
+ /// gate escalar — nasce ZERO (M-R2: neutralidade no nascimento).
52
+ pub gate: Var,
53
+ pub n_cabecas: usize,
54
+ }
55
+
56
+ impl AtencaoPropria {
57
+ pub fn novo(d: usize, n_cabecas: usize, dev: &Device) -> Result<Self> {
58
+ let desvio = 1.0 / ((d * 2) as f64).sqrt();
59
+ let mk = || Linear::sem_vies(d, d, desvio, dev);
60
+ let gate = Tensor::zeros((), candle_core::DType::F32, dev)?;
61
+ Ok(AtencaoPropria {
62
+ q: mk()?, k: mk()?, v: mk()?, o: mk()?,
63
+ gate: Var::from_tensor(&gate)?,
64
+ n_cabecas,
65
+ })
66
+ }
67
+
68
+ /// x (n, d) → y = x + g·attn(x) — multi-cabeça compacta (sem máscara:
69
+ /// atenção plena entre os tokens da entrada do MoE).
70
+ pub fn fwd(&self, x: &Tensor) -> Result<Tensor> {
71
+ let d = x.dim(candle_core::D::Minus1)?;
72
+ let d_cab = d / self.n_cabecas;
73
+ let n = x.dim(0)?;
74
+ let forma = (self.n_cabecas, n, d_cab);
75
+ let q = self.q.fwd(x)?.reshape(forma)?;
76
+ let k = self.k.fwd(x)?.reshape(forma)?;
77
+ let v = self.v.fwd(x)?.reshape(forma)?;
78
+ let scores = q.matmul(&k.transpose(1, 2)?)?.affine(1.0 / (d_cab as f64).sqrt(), 0.0)?;
79
+ let attn = candle_nn::ops::softmax(&scores, candle_core::D::Minus1)?;
80
+ let ctx = attn.matmul(&v)?; // (h, n, d_cab)
81
+ let ctx = ctx.reshape((n, d))?;
82
+ let saida = self.o.fwd(&ctx)?;
83
+ // y = x + g·saida (g=0 no nascimento ⇒ y = x — M-R2)
84
+ let g = self.gate.as_tensor();
85
+ let forma: Vec<usize> = saida.dims().to_vec();
86
+ let delta = saida.broadcast_mul(&g.broadcast_as(forma)?)?;
87
+ Ok((x + &delta)?)
88
+ }
89
+
90
+ pub fn vars(&self) -> Vec<Var> {
91
+ let mut v = self.q.vars();
92
+ v.extend(self.k.vars());
93
+ v.extend(self.v.vars());
94
+ v.extend(self.o.vars());
95
+ v.push(self.gate.clone());
96
+ v
97
+ }
98
+ }
99
+
100
+ // ---------------------------------------------------------------------------
101
+ // MoE redirecionável
102
+ // ---------------------------------------------------------------------------
103
+
104
+ #[derive(Debug, Clone, Copy, PartialEq, Eq)]
105
+ pub enum Papel {
106
+ Codificador,
107
+ Decodificador,
108
+ }
109
+
110
+ impl Papel {
111
+ pub fn nome(&self) -> &'static str {
112
+ match self { Papel::Codificador => "codificador", Papel::Decodificador => "decodificador" }
113
+ }
114
+ }
115
+
116
+ pub struct SaidaMoeR {
117
+ pub saida: Tensor,
118
+ pub perda_aux: Tensor,
119
+ pub carga: Vec<usize>,
120
+ pub descartados: usize,
121
+ /// especialistas efetivamente usados nesta passada (índices globais).
122
+ pub usados: Vec<usize>,
123
+ }
124
+
125
+ pub struct MoeRedirecionavel {
126
+ pub roteador: Linear, // d → E
127
+ pub especialistas: Vec<MlpJepa>, // E experts d → d
128
+ pub papeis: Vec<Papel>, // papel corrente de cada especialista
129
+ pub atencao: AtencaoPropria, // atenção PRÓPRIA (M-R2/M-R3)
130
+ pub n_top: usize,
131
+ pub capacidade: usize,
132
+ pub lambda_aux: f64,
133
+ }
134
+
135
+ impl MoeRedirecionavel {
136
+ pub fn novo(d: usize, n_expertos: usize, n_top: usize, capacidade: usize, dev: &Device) -> Result<Self> {
137
+ let roteador = Linear::sem_vies(d, n_expertos, 0.1, dev)?;
138
+ let especialistas = (0..n_expertos)
139
+ .map(|_| MlpJepa::novo(d, 2 * d, d, dev))
140
+ .collect::<Result<Vec<_>>>()?;
141
+ // papéis iniciais alternados (metade cod, metade dec)
142
+ let papeis = (0..n_expertos)
143
+ .map(|i| if i % 2 == 0 { Papel::Codificador } else { Papel::Decodificador })
144
+ .collect();
145
+ Ok(MoeRedirecionavel {
146
+ roteador,
147
+ especialistas,
148
+ papeis,
149
+ atencao: AtencaoPropria::novo(d, 2, dev)?,
150
+ n_top: n_top.max(1),
151
+ capacidade,
152
+ lambda_aux: 0.01,
153
+ })
154
+ }
155
+
156
+ pub fn vars(&self) -> Vec<Var> {
157
+ let mut v = self.roteador.vars();
158
+ for e in &self.especialistas {
159
+ v.extend(e.vars());
160
+ }
161
+ v.extend(self.atencao.vars());
162
+ v
163
+ }
164
+
165
+ /// **M-R1/M-R4:** redireciona os papéis segundo a permutação `permuta`
166
+ /// (novo_papel[i] = papel_anterior[permuta[i]]). `redirecionar_todos`
167
+ /// troca Codificador ↔ Decodificador.
168
+ pub fn redirecionar(&mut self, permuta: &[usize]) {
169
+ let antigos = self.papeis.clone();
170
+ for (i, &p) in permuta.iter().enumerate() {
171
+ if p < antigos.len() {
172
+ self.papeis[i] = antigos[p];
173
+ }
174
+ }
175
+ }
176
+
177
+ pub fn redirecionar_todos(&mut self) {
178
+ for p in self.papeis.iter_mut() {
179
+ *p = match *p {
180
+ Papel::Codificador => Papel::Decodificador,
181
+ Papel::Decodificador => Papel::Codificador,
182
+ };
183
+ }
184
+ }
185
+
186
+ fn indices_do_papel(&self, papel: Papel) -> Vec<usize> {
187
+ self.papeis.iter().enumerate().filter(|(_, p)| **p == papel).map(|(i, _)| i).collect()
188
+ }
189
+
190
+ /// Passada por papel: atenção própria → roteamento top-k DENTRO do
191
+ /// subconjunto de especialistas do papel → capacidade → soma ponderada.
192
+ ///
193
+ /// ⚠️ **v0.8.0 — bug v080-1 catalogado (r-33 §5):** esta versão
194
+ /// materializa os valores com `to_vec2`/`from_vec` no acúmulo, o que
195
+ /// SECCIONA o grafo de autograd — especialistas e roteador NÃO recebem
196
+ /// gradiente por esta saída (só a atenção própria treina). Mantida como
197
+ /// referência de VALORES (o teste M-R6 verifica a equivalência numérica
198
+ /// com a versão vetorizada); para TREINO use `fwd_vetorizado`.
199
+ pub fn fwd(&self, x: &Tensor, papel: Papel) -> Result<SaidaMoeR> {
200
+ let y = self.atencao.fwd(x)?; // (n, d) — atenção própria independente
201
+ let n = y.dim(0)?;
202
+ let d = y.dim(1)?;
203
+ let dev = y.device();
204
+ let do_papel = self.indices_do_papel(papel);
205
+ let e_local = do_papel.len();
206
+ let mut descartados = 0usize;
207
+ let mut saida = Tensor::zeros((n, d), candle_core::DType::F32, &dev)?;
208
+ let mut peso_total = Tensor::zeros((n, 1), candle_core::DType::F32, &dev)?;
209
+ // probs de roteamento só sobre especialistas do papel (mascarado)
210
+ let logits_todos = self.roteador.fwd(&y)?; // (n, E)
211
+ let mut probs_v: Vec<Vec<f32>> = logits_todos.to_vec2::<f32>()?;
212
+ for linha in probs_v.iter_mut() {
213
+ // máscara: -inf fora do papel
214
+ for (e, lv) in linha.iter_mut().enumerate() {
215
+ if !do_papel.contains(&e) {
216
+ *lv = f32::NEG_INFINITY;
217
+ }
218
+ }
219
+ }
220
+ // softmax manual por linha (com -inf → 0)
221
+ let probs: Vec<Vec<f32>> = probs_v
222
+ .iter()
223
+ .map(|linha| {
224
+ let m = linha.iter().copied().fold(f32::NEG_INFINITY, f32::max);
225
+ let exps: Vec<f32> = linha.iter().map(|v| (v - m).exp()).collect();
226
+ let s: f32 = exps.iter().sum();
227
+ if s <= 0.0 {
228
+ vec![0.0; linha.len()]
229
+ } else {
230
+ exps.iter().map(|e| e / s).collect()
231
+ }
232
+ })
233
+ .collect();
234
+ // seleção top-k com capacidade (código extraído — MESMA semântica
235
+ // de desempate da v0.6.0, compartilhada com fwd_vetorizado)
236
+ let (designacao, carga) = selecionar_com_capacidade(
237
+ &probs,
238
+ &do_papel,
239
+ n,
240
+ self.n_top,
241
+ self.capacidade,
242
+ self.especialistas.len(),
243
+ );
244
+ let usados: Vec<usize> = designacao.iter().map(|(ei, _)| *ei).collect();
245
+ for (ei, escolhidos) in designacao {
246
+ let idx: Vec<u32> = escolhidos.iter().map(|&i| i as u32).collect();
247
+ let n_e = idx.len();
248
+ let idx_t = Tensor::from_vec(idx, (n_e,), &dev)?;
249
+ let tile = y.index_select(&idx_t, 0)?;
250
+ let y_e = self.especialistas[ei].fwd(&tile)?;
251
+ let w: Vec<f32> = escolhidos.iter().map(|&i| probs[i][ei]).collect();
252
+ let w_t = Tensor::from_vec(w.clone(), (n_e, 1), &dev)?;
253
+ let contrib = y_e.broadcast_mul(&w_t)?;
254
+ let mut buf = saida.to_vec2::<f32>()?;
255
+ let contrib_v = contrib.to_vec2::<f32>()?;
256
+ for (kk, &i) in escolhidos.iter().enumerate() {
257
+ for j in 0..d {
258
+ buf[i][j] += contrib_v[kk][j];
259
+ }
260
+ }
261
+ saida = Tensor::from_vec(buf.into_iter().flatten().collect::<Vec<f32>>(), (n, d), &dev)?;
262
+ let mut pt = peso_total.to_vec2::<f32>()?;
263
+ for (kk, &i) in escolhidos.iter().enumerate() {
264
+ pt[i][0] += w[kk];
265
+ }
266
+ peso_total = Tensor::from_vec(pt.into_iter().flatten().collect::<Vec<f32>>(), (n, 1), &dev)?;
267
+ }
268
+ let pt_v = peso_total.to_vec2::<f32>()?;
269
+ for i in 0..n {
270
+ if pt_v[i][0] == 0.0 {
271
+ descartados += 1;
272
+ }
273
+ }
274
+ let denom = peso_total.clamp(1e-6, f64::INFINITY)?;
275
+ let saida = saida.broadcast_div(&denom)?;
276
+ // saída residual: y + roteamento (atenção já embutida em y)
277
+ let saida = (&y + &saida)?;
278
+ // perda auxiliar sobre o SUBCONJUNTO do papel (invariante global — M-R1)
279
+ let mut f = vec![0f32; e_local.max(1)];
280
+ let mut m = 0usize;
281
+ for i in 0..n {
282
+ let (mut melhor, mut mp) = (0usize, f32::NEG_INFINITY);
283
+ for (li, &g) in do_papel.iter().enumerate() {
284
+ if probs[i][g] > mp {
285
+ mp = probs[i][g];
286
+ melhor = li;
287
+ }
288
+ }
289
+ f[melhor] += 1.0;
290
+ m += 1;
291
+ }
292
+ if m > 0 && e_local > 0 {
293
+ for v in f.iter_mut() {
294
+ *v /= m as f32;
295
+ }
296
+ }
297
+ let f_t = Tensor::from_vec(f, (e_local.max(1),), &dev)?;
298
+ let p_media_local: Vec<f32> = (0..e_local)
299
+ .map(|li| {
300
+ let g = do_papel[li];
301
+ (0..n).map(|i| probs[i][g]).sum::<f32>() / n.max(1) as f32
302
+ })
303
+ .collect();
304
+ let p_t = Tensor::from_vec(p_media_local, (e_local.max(1),), &dev)?;
305
+ let perda_aux = ((&f_t * &p_t)?.sum_all()? * (e_local.max(1) as f64))?;
306
+ Ok(SaidaMoeR { saida, perda_aux, carga, descartados, usados })
307
+ }
308
+
309
+ /// **M-R6 (v0.8.0):** passada VETORIZADA — roteamento, acúmulo e perda
310
+ /// auxiliar em OPERAÇÕES DE TENSOR rastreadas (proposta Qwen-3.8 nº 4
311
+ /// IMPLEMENTADA de verdade: o esboço original terminava em
312
+ /// `unimplemented!()`; a fórmula da perda auxiliar `E·Σ f_e·p̄_e`
313
+ /// estava CORRETA — Switch Transformer — e é mantida).
314
+ ///
315
+ /// **Correção do bug v080-1:** a acumulação usa `index_add` (op
316
+ /// rastreada pelo autograd do candle — `IndexAdd` em op.rs) em vez do
317
+ /// round-trip `to_vec2`/`from_vec`; os pesos de roteamento saem do
318
+ /// PRÓPRIO tensor `probs` (vivo até o roteador); a perda auxiliar usa
319
+ /// `p̄` do tensor vivo com `f` constante (padrão Switch: argmax é
320
+ /// não-diferenciável, a média de probs carrega o gradiente). O
321
+ /// gradiente flui por TODOS os caminhos (teste M-R7) com VALORES
322
+ /// idênticos aos da `fwd` (mesma seleção — teste M-R6).
323
+ pub fn fwd_vetorizado(&self, x: &Tensor, papel: Papel) -> Result<SaidaMoeR> {
324
+ let y = self.atencao.fwd(x)?; // (n, d)
325
+ let n = y.dim(0)?;
326
+ let d = y.dim(1)?;
327
+ let dev = y.device();
328
+ let e_total = self.especialistas.len();
329
+ let do_papel = self.indices_do_papel(papel);
330
+ let e_local = do_papel.len();
331
+ // 1) máscara do papel + softmax EM TENSOR — grafo VIVO até o roteador
332
+ let mut mascara_v = vec![f32::NEG_INFINITY; e_total];
333
+ for &e in &do_papel {
334
+ mascara_v[e] = 0.0;
335
+ }
336
+ let mascara = Tensor::from_vec(mascara_v, (1, e_total), &dev)?;
337
+ let logits = self.roteador.fwd(&y)?;
338
+ let mascarados = logits.broadcast_add(&mascara)?;
339
+ let probs = candle_nn::ops::softmax(&mascarados, candle_core::D::Minus1)?; // (n, E) VIVO
340
+ // 2) seleção discreta (única materialização — o roteamento duro é
341
+ // não-diferenciável por natureza; os PESOS ficam vivos no passo 3)
342
+ let probs_v = probs.to_vec2::<f32>()?;
343
+ let (designacao, carga) =
344
+ selecionar_com_capacidade(&probs_v, &do_papel, n, self.n_top, self.capacidade, e_total);
345
+ let usados: Vec<usize> = designacao.iter().map(|(ei, _)| *ei).collect();
346
+ // 3) acúmulo VIVO: index_add é rastreada — especialistas recebem
347
+ // gradiente pelas contribuições, e o roteador pelos pesos w
348
+ let mut saida = Tensor::zeros((n, d), candle_core::DType::F32, &dev)?;
349
+ let mut peso_total = Tensor::zeros((n, 1), candle_core::DType::F32, &dev)?;
350
+ for (ei, escolhidos) in &designacao {
351
+ let idx: Vec<u32> = escolhidos.iter().map(|&i| i as u32).collect();
352
+ let n_e = idx.len();
353
+ let idx_t = Tensor::from_vec(idx, (n_e,), &dev)?;
354
+ let tile = y.index_select(&idx_t, 0)?; // VIVO
355
+ let y_e = self.especialistas[*ei].fwd(&tile)?; // VIVO (gradiente!)
356
+ // w = probs[i][ei] VIVO: gradiente flui ao roteador
357
+ let linhas = probs.index_select(&idx_t, 0)?; // (n_e, E) VIVO
358
+ let w_t = linhas.narrow(1, *ei, 1)?.contiguous()?; // (n_e, 1) VIVO
359
+ let contrib = y_e.broadcast_mul(&w_t)?; // (n_e, d) VIVO
360
+ saida = saida.index_add(&idx_t, &contrib, 0)?; // VIVO (M-R6)
361
+ peso_total = peso_total.index_add(&idx_t, &w_t, 0)?; // VIVO
362
+ }
363
+ // 4) normalização idêntica à fwd (clamp 1e-6 nos descartados)
364
+ let pt_v = peso_total.to_vec2::<f32>()?; // estatística apenas
365
+ let mut descartados = 0usize;
366
+ for i in 0..n {
367
+ if pt_v[i][0] == 0.0 {
368
+ descartados += 1;
369
+ }
370
+ }
371
+ let denom = peso_total.clamp(1e-6, f64::INFINITY)?;
372
+ let saida = saida.broadcast_div(&denom)?;
373
+ let saida = (&y + &saida)?; // residual — como a fwd
374
+ // 5) perda auxiliar EM TENSOR (fórmula M-R1/Switch: e_local·Σ f_e·p̄_e)
375
+ let cols: Vec<u32> = do_papel.iter().map(|&e| e as u32).collect();
376
+ let cols_t = Tensor::from_vec(cols, (e_local.max(1),), &dev)?;
377
+ let probs_local = probs.index_select(&cols_t, 1)?; // (n, e_local) VIVO
378
+ let argmax_v = probs_local.argmax(candle_core::D::Minus1)?.to_vec1::<u32>()?;
379
+ let mut f = vec![0f32; e_local.max(1)];
380
+ for &a in &argmax_v {
381
+ f[a as usize] += 1.0;
382
+ }
383
+ if n > 0 {
384
+ for v in f.iter_mut() {
385
+ *v /= n as f32;
386
+ }
387
+ }
388
+ let f_t = Tensor::from_vec(f, (e_local.max(1),), &dev)?;
389
+ let p_barra = probs_local.mean_keepdim(0)?.flatten_all()?; // (e_local,) VIVO
390
+ let perda_aux = ((&f_t * &p_barra)?.sum_all()? * (e_local.max(1) as f64))?;
391
+ Ok(SaidaMoeR { saida, perda_aux, carga, descartados, usados })
392
+ }
393
+
394
+ /// **M-R3:** passadas Codificador e Decodificador em DUAS THREADS
395
+ /// (DAGs independentes — especialistas disjuntos por papel). Devolve
396
+ /// (enc, dec, tempo_paralelo_s, tempo_sequencial_s, speedup).
397
+ pub fn fwd_ambos_par(&self, x: &Tensor) -> Result<(SaidaMoeR, SaidaMoeR, f64, f64, f64)> {
398
+ use std::time::Instant;
399
+ // sequencial (medição)
400
+ let t0 = Instant::now();
401
+ let enc_seq = self.fwd(x, Papel::Codificador)?;
402
+ let dec_seq = self.fwd(x, Papel::Decodificador)?;
403
+ let t_seq = t0.elapsed().as_secs_f64();
404
+ // paralelo (2 threads com escopo — referências compartilhadas)
405
+ let t0 = Instant::now();
406
+ let (enc, dec) = {
407
+ let xref = &x;
408
+ let sref = &self;
409
+ std::thread::scope(|sc| {
410
+ let h1 = sc.spawn(move || sref.fwd(xref, Papel::Codificador));
411
+ let h2 = sc.spawn(move || sref.fwd(xref, Papel::Decodificador));
412
+ let r1 = h1.join().unwrap_or_else(|_| Err(candle_core::Error::Msg("thread enc".into())));
413
+ let r2 = h2.join().unwrap_or_else(|_| Err(candle_core::Error::Msg("thread dec".into())));
414
+ (r1, r2)
415
+ })
416
+ };
417
+ let (enc, dec) = (enc?, dec?);
418
+ let t_par = t0.elapsed().as_secs_f64();
419
+ // determinismo: paralelo == sequencial (mesmas entradas, especialistas disjuntos)
420
+ let dif = (&enc.saida - &enc_seq.saida)?.sqr()?.sum_all()?.to_scalar::<f32>()? as f64
421
+ + (&dec.saida - &dec_seq.saida)?.sqr()?.sum_all()?.to_scalar::<f32>()? as f64;
422
+ assert!(dif < 1e-9, "paralelo deve ser bit-a-bit igual ao sequencial (dif={dif})");
423
+ let speedup = t_seq / t_par.max(1e-12);
424
+ Ok((enc, dec, t_par, t_seq, speedup))
425
+ }
426
+ }
427
+
428
+ // ---------------------------------------------------------------------------
429
+ // M-R5 — alocação water-filling por QE
430
+ // ---------------------------------------------------------------------------
431
+
432
+ /// Seleção top-k com capacidade por especialista (v0.8.0 — extraída
433
+ /// VERBATIM do loop da `fwd` v0.6.0: mesma ordem de candidatos, mesmos
434
+ /// desempates estáveis de `sort_by`). Compartilhada por `fwd` e
435
+ /// `fwd_vetorizado` ⇒ as duas atribuem EXATAMENTE os mesmos tokens aos
436
+ /// mesmos especialistas (base do teste M-R6 — equivalência de valores).
437
+ /// Devolve (designação por especialista, carga global por especialista).
438
+ fn selecionar_com_capacidade(
439
+ probs: &[Vec<f32>],
440
+ do_papel: &[usize],
441
+ n: usize,
442
+ n_top: usize,
443
+ capacidade: usize,
444
+ n_especialistas: usize,
445
+ ) -> (Vec<(usize, Vec<usize>)>, Vec<usize>) {
446
+ let mut carga = vec![0usize; n_especialistas];
447
+ let mut designacao: Vec<(usize, Vec<usize>)> = Vec::new();
448
+ for &ei in do_papel.iter() {
449
+ // candidatos ordenados por prob do especialista ei (desc)
450
+ let mut cand: Vec<(usize, f32)> = (0..n).map(|i| (i, probs[i][ei])).collect();
451
+ cand.sort_by(|a, b| b.1.partial_cmp(&a.1).unwrap());
452
+ let mut escolhidos: Vec<usize> = Vec::new();
453
+ for (i, _) in cand {
454
+ if carga[ei] >= capacidade {
455
+ break;
456
+ }
457
+ // ei está no top-k(papel) do token i?
458
+ let mut ordem: Vec<(f32, usize)> =
459
+ do_papel.iter().map(|&g| (probs[i][g], g)).collect();
460
+ ordem.sort_by(|a, b| a.0.partial_cmp(&b.0).unwrap());
461
+ let top: Vec<usize> = ordem.iter().rev().take(n_top).map(|(_, g)| *g).collect();
462
+ if top.contains(&ei) {
463
+ escolhidos.push(i);
464
+ carga[ei] += 1;
465
+ }
466
+ }
467
+ if escolhidos.is_empty() {
468
+ continue;
469
+ }
470
+ designacao.push((ei, escolhidos));
471
+ }
472
+ (designacao, carga)
473
+ }
474
+
475
+ /// Aloca `capacidade_total` especialistas entre células com QE `qes`
476
+ /// proporcionalmente ao QE (Cauchy–Schwarz: minimiza Σ q_i²/c_i).
477
+ /// Devolve c_i ≥ 1 com Σ c_i = capacidade_total (se capacidade ≥ células).
478
+ pub fn alocar_por_qe(qes: &[f64], capacidade_total: usize) -> Vec<usize> {
479
+ let m = qes.len();
480
+ if m == 0 {
481
+ return Vec::new();
482
+ }
483
+ let soma: f64 = qes.iter().sum::<f64>().max(1e-12);
484
+ let mut c: Vec<usize> = qes
485
+ .iter()
486
+ .map(|q| ((q / soma) * capacidade_total as f64).round() as usize)
487
+ .collect();
488
+ // garante mínimo 1 e corrige a soma por maior resíduo
489
+ for ci in c.iter_mut() {
490
+ *ci = (*ci).max(1);
491
+ }
492
+ let mut total: usize = c.iter().sum();
493
+ while total > capacidade_total.max(m) {
494
+ // remove da maior alocação
495
+ let (mut imax, mut vmax) = (0usize, 0usize);
496
+ for (i, &v) in c.iter().enumerate() {
497
+ if v > vmax {
498
+ vmax = v;
499
+ imax = i;
500
+ }
501
+ }
502
+ if c[imax] > 1 {
503
+ c[imax] -= 1;
504
+ }
505
+ total -= 1;
506
+ }
507
+ while total < capacidade_total {
508
+ let (mut imax, mut vmax) = (0usize, 0.0f64);
509
+ for (i, (&v, &q)) in c.iter().zip(qes.iter()).enumerate() {
510
+ let res = q / (v as f64);
511
+ if res > vmax {
512
+ vmax = res;
513
+ imax = i;
514
+ }
515
+ }
516
+ c[imax] += 1;
517
+ total += 1;
518
+ }
519
+ c
520
+ }
521
+
522
+ // ---------------------------------------------------------------------------
523
+ // Aplicação JEPA — codificador/preditor redirecionáveis com MoE
524
+ // ---------------------------------------------------------------------------
525
+
526
+ pub struct RelatorioJepaMoe {
527
+ pub modo: &'static str,
528
+ pub perda_pred_inicial: f64,
529
+ pub perda_pred_final: f64,
530
+ pub perda_vc_final: f64,
531
+ pub std_emb: f64,
532
+ pub carga_max: usize,
533
+ pub descartados: usize,
534
+ }
535
+
536
+ /// Treino JEPA compacto com três braços (ablação honesta):
537
+ /// - `"pequena"`: codificador/preditor MLP simples (baseline);
538
+ /// - `"densa"`: MLP com o TOTAL de parâmetros dos especialistas (capacidade
539
+ /// equiparada, SEM roteamento — isola o ganho do roteamento);
540
+ /// - `"moe"`: `MoeRedirecionavel` nos dois caminhos (Codificador no
541
+ /// codificador, Decodificador no preditor) com atenção própria.
542
+ pub fn treinar_jepa_com_moe(
543
+ patches: &Tensor,
544
+ modo: &'static str,
545
+ passos: usize,
546
+ frac_mascara: f64,
547
+ semente: u64,
548
+ ) -> Result<RelatorioJepaMoe> {
549
+ let dev = patches.device();
550
+ let n = patches.dim(0)?;
551
+ let d = patches.dim(1)?;
552
+ let mut rng = RngDeterministico::novo(semente);
553
+ // alvo = patches originais (detach); contexto = patches mascarados
554
+ let alvo = patches.detach();
555
+ let contexto = {
556
+ let mut v = patches.flatten_all()?.to_vec1::<f32>()?;
557
+ for x in v.iter_mut() {
558
+ if rng.uniforme() < frac_mascara {
559
+ *x = 0.0;
560
+ }
561
+ }
562
+ Tensor::from_vec(v, (n, d), &dev)?
563
+ };
564
+ let e = 4usize; // especialistas por papel no braço moe
565
+ let n_top = 2;
566
+ let capacidade = n;
567
+
568
+ // braços
569
+ enum Braco {
570
+ Pequena(MlpJepa, MlpJepa),
571
+ Densa(MlpJepa, MlpJepa),
572
+ Moe(MoeRedirecionavel),
573
+ }
574
+ let braco = match modo {
575
+ "pequena" => Braco::Pequena(
576
+ MlpJepa::novo(d, 2 * d, d, &dev)?,
577
+ MlpJepa::novo(d, 2 * d, d, &dev)?,
578
+ ),
579
+ "densa" => {
580
+ // capacidade equiparada: oculta = soma das ocultas dos especialistas
581
+ let d_oculta = 2 * d * e;
582
+ Braco::Densa(
583
+ MlpJepa::novo(d, d_oculta, d, &dev)?,
584
+ MlpJepa::novo(d, d_oculta, d, &dev)?,
585
+ )
586
+ }
587
+ _ => Braco::Moe(MoeRedirecionavel::novo(d, 2 * e, n_top, capacidade, &dev)?),
588
+ };
589
+
590
+ let perda_de = |b: &Braco, x: &Tensor| -> Result<(Tensor, Tensor, usize)> {
591
+ match b {
592
+ Braco::Pequena(e1, p1) => {
593
+ let z = e1.fwd(x)?;
594
+ let yh = p1.fwd(&z)?;
595
+ let dif = (&yh - &alvo)?;
596
+ Ok(((dif.sqr()?.sum_all()? / (n as f64 * d as f64))?,
597
+ z.sqr()?.mean_all()?, 0))
598
+ }
599
+ Braco::Densa(e1, p1) => {
600
+ let z = e1.fwd(x)?;
601
+ let yh = p1.fwd(&z)?;
602
+ let dif = (&yh - &alvo)?;
603
+ Ok(((dif.sqr()?.sum_all()? / (n as f64 * d as f64))?,
604
+ z.sqr()?.mean_all()?, 0))
605
+ }
606
+ Braco::Moe(m) => {
607
+ // v0.8.0 (bug v080-1): fwd_vetorizado — gradiente flui aos
608
+ // especialistas e ao roteador (a fwd seccionava o grafo)
609
+ let s_enc = m.fwd_vetorizado(x, Papel::Codificador)?;
610
+ let s_dec = m.fwd_vetorizado(&s_enc.saida, Papel::Decodificador)?;
611
+ let dif = (&s_dec.saida - &alvo)?;
612
+ let lp = (dif.sqr()?.sum_all()? / (n as f64 * d as f64))?;
613
+ // perda total = preditiva + aux balanceamento (ambos papéis)
614
+ let lt = (lp.affine(1.0, 0.0)? + s_enc.perda_aux.affine(m.lambda_aux, 0.0)?
615
+ + s_dec.perda_aux.affine(m.lambda_aux, 0.0)?)?;
616
+ let carga_max = s_enc.carga.iter().copied().fold(0, usize::max)
617
+ .max(s_dec.carga.iter().copied().fold(0, usize::max));
618
+ Ok((lt, lp, carga_max))
619
+ }
620
+ }
621
+ };
622
+
623
+ let (mut opt, vars): (AdamWManual, Vec<Var>) = match &braco {
624
+ Braco::Pequena(a, b) => {
625
+ let v = [a.vars(), b.vars()].concat();
626
+ (AdamWManual::novo(v.clone(), 3e-3, 0.0), v)
627
+ }
628
+ Braco::Densa(a, b) => {
629
+ let v = [a.vars(), b.vars()].concat();
630
+ (AdamWManual::novo(v.clone(), 3e-3, 0.0), v)
631
+ }
632
+ Braco::Moe(m) => (AdamWManual::novo(m.vars(), 3e-3, 0.0), m.vars()),
633
+ };
634
+ // atenção própria: gate nasce 0; sobe 1 passo em 8 (aquecimento honesto
635
+ // do mecanismo — T-P5 análogo: neutralidade no nascimento, gradiente flui)
636
+ if let Braco::Moe(m) = &braco {
637
+ let g0 = m.atencao.gate.as_tensor().to_scalar::<f32>()? as f64;
638
+ let _ = g0;
639
+ }
640
+
641
+ let (l0, _, _) = perda_de(&braco, &contexto)?;
642
+ let perda_inicial = l0.to_scalar::<f32>()? as f64;
643
+ let mut perda_final = perda_inicial;
644
+ let mut vc_final = 0.0;
645
+ let mut carga_max = 0usize;
646
+ let mut descartados = 0usize;
647
+ let mut std_emb = 0.0;
648
+ for passo in 0..passos {
649
+ let (lt, lp, cm) = perda_de(&braco, &contexto)?;
650
+ if let Braco::Moe(m) = &braco {
651
+ // abre o gate gradualmente (0 → 1 em 25% dos passos)
652
+ let alvo_g = ((passo as f64 / (passos as f64 / 4.0).max(1.0)).min(1.0)) as f32;
653
+ let g_atual = m.atencao.gate.as_tensor().to_scalar::<f32>()? as f64;
654
+ if (alvo_g as f64 - g_atual).abs() > 1e-9 {
655
+ m.atencao.gate.set(&Tensor::new(alvo_g, &dev)?)?;
656
+ }
657
+ }
658
+ let grads = crate::treino::grads_achatados(&lt, &vars)?;
659
+ AdamWManual::clipar(&mut grads.clone(), 1.0);
660
+ let mut g2 = grads;
661
+ AdamWManual::clipar(&mut g2, 5.0);
662
+ opt.passo(g2);
663
+ perda_final = lp.to_scalar::<f32>()? as f64;
664
+ carga_max = cm;
665
+ // VC / std do embedding (para o relatório)
666
+ let (_, vc, _) = perda_de(&braco, &contexto)?;
667
+ vc_final = vc.to_scalar::<f32>()? as f64;
668
+ std_emb = {
669
+ let z = match &braco {
670
+ Braco::Pequena(a, _) => a.fwd(&contexto)?,
671
+ Braco::Densa(a, _) => a.fwd(&contexto)?,
672
+ Braco::Moe(m) => m.fwd(&contexto, Papel::Codificador)?.saida,
673
+ };
674
+ z.flatten_all()?.to_vec1::<f32>()?.iter().map(|x| *x as f64).collect::<Vec<f64>>()
675
+ .chunks(n).map(|c| {
676
+ let m = c.iter().sum::<f64>() / c.len() as f64;
677
+ (c.iter().map(|x| (x - m).powi(2)).sum::<f64>() / c.len() as f64).sqrt()
678
+ }).sum::<f64>() / n as f64
679
+ };
680
+ }
681
+ if let Braco::Moe(m) = &braco {
682
+ let s = m.fwd_vetorizado(&contexto, Papel::Codificador)?;
683
+ descartados = s.descartados;
684
+ }
685
+ Ok(RelatorioJepaMoe {
686
+ modo,
687
+ perda_pred_inicial: perda_inicial,
688
+ perda_pred_final: perda_final,
689
+ perda_vc_final: vc_final,
690
+ std_emb,
691
+ carga_max,
692
+ descartados,
693
+ })
694
+ }
695
+
696
+ // ---------------------------------------------------------------------------
697
+ // Aplicação SOM — refinamento residual com alocação por QE (M-R5)
698
+ // ---------------------------------------------------------------------------
699
+
700
+ pub struct RelatorioSomMoe {
701
+ pub qe_antes: f64,
702
+ pub qe_depois: f64,
703
+ pub qe_alocacao_uniforme: f64,
704
+ pub carga_por_celula: Vec<usize>,
705
+ pub tempo_treino_s: f64,
706
+ /// qualidade da DECODIFICAÇÃO após redirecionamento (mse w_bmu → x).
707
+ pub mse_decodificador: f64,
708
+ }
709
+
710
+ /// Refina um SOM 4D treinado com um MoE redirecionável:
711
+ /// 1. aloca especialistas por célula ∝ QE (water-filling — M-R5);
712
+ /// 2. treina o papel Codificador como corretor residual
713
+ /// `x̂ = w_bmu(x) + E(x)`;
714
+ /// 3. mede QE′; repete com alocação uniforme (ablação do water-filling);
715
+ /// 4. REDIRECIONA os especialistas para Decodificador e treina
716
+ /// `x̂ = E(w_bmu)` (reconstrução a partir do código) — mede o MSE.
717
+ pub fn refinar_som_com_moe(
718
+ dados: &Tensor,
719
+ centroides: &[Vec<f64>],
720
+ passos: usize,
721
+ semente: u64,
722
+ ) -> Result<RelatorioSomMoe> {
723
+ use std::time::Instant;
724
+ let t0 = Instant::now();
725
+ let dev = dados.device();
726
+ let n = dados.dim(0)?;
727
+ let d = dados.dim(1)?;
728
+ let m = centroides.len();
729
+ // BMU + QE por célula (tolera F32/F64)
730
+ let dados_v: Vec<Vec<f64>> = match dados.to_vec2::<f64>() {
731
+ Ok(v) => v,
732
+ Err(_) => dados
733
+ .to_vec2::<f32>()?
734
+ .iter()
735
+ .map(|l| l.iter().map(|x| *x as f64).collect())
736
+ .collect(),
737
+ };
738
+ let bmu: Vec<usize> = dados_v
739
+ .iter()
740
+ .map(|x| {
741
+ centroides
742
+ .iter()
743
+ .enumerate()
744
+ .min_by(|(i, a), (j, b)| {
745
+ let da: f64 = a.iter().zip(x).map(|(w, v)| (w - v).powi(2)).sum();
746
+ let db: f64 = b.iter().zip(x).map(|(w, v)| (w - v).powi(2)).sum();
747
+ da.partial_cmp(&db).unwrap_or(std::cmp::Ordering::Equal).then(i.cmp(j))
748
+ })
749
+ .map(|(i, _)| i)
750
+ .unwrap_or(0)
751
+ })
752
+ .collect();
753
+ let mut qe_cel = vec![0f64; m];
754
+ let mut cont_cel = vec![0usize; m];
755
+ for (i, b) in bmu.iter().enumerate() {
756
+ let dist: f64 = centroides[*b].iter().zip(&dados_v[i]).map(|(w, v)| (w - v).powi(2)).sum();
757
+ qe_cel[*b] += dist.sqrt();
758
+ cont_cel[*b] += 1;
759
+ }
760
+ for i in 0..m {
761
+ if cont_cel[i] > 0 {
762
+ qe_cel[i] /= cont_cel[i] as f64;
763
+ }
764
+ }
765
+ let qe_antes: f64 = dados_v
766
+ .iter()
767
+ .enumerate()
768
+ .map(|(i, b)| {
769
+ let w = &centroides[bmu[i]];
770
+ (w.iter().zip(b).map(|(a, v)| (a - v).powi(2)).sum::<f64>()).sqrt()
771
+ })
772
+ .sum::<f64>()
773
+ / n as f64;
774
+
775
+ // ---------- braço water-filling ----------
776
+ // capacidade = m células + 8 especialistas EXTRA distribuídos ∝ QE
777
+ // (com C < m o water-filling degenera em uniforme — mínimo 1 por célula)
778
+ let capacidade_total = m + 8;
779
+ let aloca_wf = alocar_por_qe(&qe_cel, capacidade_total);
780
+ let qe_wf = treinar_corretor(dados, centroides, &bmu, &aloca_wf, passos, semente, &dev)?;
781
+ // ---------- braço uniforme (ablação: MESMO total e MESMA semente —
782
+ // única diferença é a alocação; round-robin soma exatamente C) ----------
783
+ let aloca_un = {
784
+ let mut a = vec![1usize; m];
785
+ let mut i = 0usize;
786
+ while a.iter().sum::<usize>() < capacidade_total {
787
+ a[i % m] += 1;
788
+ i += 1;
789
+ }
790
+ a
791
+ };
792
+ let qe_un = treinar_corretor(dados, centroides, &bmu, &aloca_un, passos, semente, &dev)?;
793
+
794
+ // ---------- redirecionamento → decodificador ----------
795
+ // mesma pool de especialistas, agora aprendendo w_bmu → x
796
+ let mse_dec = treinar_decodificador(dados, centroides, &bmu, &aloca_wf, passos, semente + 2, &dev)?;
797
+
798
+ Ok(RelatorioSomMoe {
799
+ qe_antes,
800
+ qe_depois: qe_wf,
801
+ qe_alocacao_uniforme: qe_un,
802
+ carga_por_celula: aloca_wf,
803
+ tempo_treino_s: t0.elapsed().as_secs_f64(),
804
+ mse_decodificador: mse_dec,
805
+ })
806
+ }
807
+
808
+ /// Corretor residual: x̂ = w_bmu + E_{célula}(x). Treina com AdamW.
809
+ fn treinar_corretor(
810
+ dados: &Tensor,
811
+ centroides: &[Vec<f64>],
812
+ bmu: &[usize],
813
+ alocacao: &[usize],
814
+ passos: usize,
815
+ semente: u64,
816
+ dev: &Device,
817
+ ) -> Result<f64> {
818
+ let n = dados.dim(0)?;
819
+ let d = dados.dim(1)?;
820
+ // um "especialista" = MlpJepa por CÉLULA (capacidade alocada = nº de
821
+ // especialistas extra treinados nessa célula, somados em ensemble)
822
+ let n_esp_tot: usize = alocacao.iter().sum();
823
+ let mut ensembles: Vec<Vec<MlpJepa>> = Vec::with_capacity(centroides.len());
824
+ for c in alocacao {
825
+ let mut v = Vec::new();
826
+ for _ in 0..(*c).max(1) {
827
+ v.push(MlpJepa::novo(d, 4 * d, d, dev)?);
828
+ }
829
+ ensembles.push(v);
830
+ }
831
+ let mut vars: Vec<Var> = Vec::new();
832
+ for ens in &ensembles {
833
+ for e in ens {
834
+ vars.extend(e.vars());
835
+ }
836
+ }
837
+ let mut opt = AdamWManual::novo(vars.clone(), 3e-3, 0.0);
838
+ // tensores de apoio
839
+ let w_bmu = {
840
+ let v: Vec<f32> = (0..n).flat_map(|i| centroides[bmu[i]].iter().map(|x| *x as f32).collect::<Vec<f32>>()).collect();
841
+ Tensor::from_vec(v, (n, d), dev)?
842
+ };
843
+ let alvo_res = (dados - &w_bmu)?;
844
+ for _ in 0..passos {
845
+ let mut soma = Tensor::zeros((), candle_core::DType::F32, dev)?;
846
+ for (i, ens) in ensembles.iter().enumerate() {
847
+ // tokens da célula i
848
+ let idx: Vec<u32> = (0..n).filter(|&k| bmu[k] == i).map(|k| k as u32).collect();
849
+ if idx.is_empty() {
850
+ continue;
851
+ }
852
+ let m_idx = idx.len();
853
+ let it = Tensor::from_vec(idx, (m_idx,), dev)?;
854
+ let x_c = dados.index_select(&it, 0)?;
855
+ let r_c = alvo_res.index_select(&it, 0)?;
856
+ // ensemble: média das saídas
857
+ let mut y = Tensor::zeros((m_idx, d), candle_core::DType::F32, dev)?;
858
+ for e in ens {
859
+ y = (y.affine(1.0, 0.0)? + e.fwd(&x_c)?.affine(1.0, 0.0)?)?;
860
+ }
861
+ let k = ens.len() as f64;
862
+ let yh = y.affine(1.0 / k, 0.0)?;
863
+ let dif = (&yh - &r_c)?;
864
+ soma = (soma.affine(1.0, 0.0)? + dif.sqr()?.sum_all()?.affine(1.0 / (n as f64 * d as f64), 0.0)?)?;
865
+ }
866
+ let _ = n_esp_tot;
867
+ let grads = crate::treino::grads_achatados(&soma, &vars)?;
868
+ let mut g = grads;
869
+ AdamWManual::clipar(&mut g, 5.0);
870
+ opt.passo(g);
871
+ }
872
+ // QE refinado
873
+ let mut qe = 0f64;
874
+ for (i, ens) in ensembles.iter().enumerate() {
875
+ let idx: Vec<u32> = (0..n).filter(|&k| bmu[k] == i).map(|k| k as u32).collect();
876
+ if idx.is_empty() {
877
+ continue;
878
+ }
879
+ let m_idx = idx.len();
880
+ let it = Tensor::from_vec(idx, (m_idx,), dev)?;
881
+ let x_c = dados.index_select(&it, 0)?;
882
+ let mut y = Tensor::zeros((m_idx, d), candle_core::DType::F32, dev)?;
883
+ for e in ens {
884
+ y = (y.affine(1.0, 0.0)? + e.fwd(&x_c)?.affine(1.0, 0.0)?)?;
885
+ }
886
+ let k = ens.len() as f64;
887
+ let yh = y.affine(1.0 / k, 0.0)?;
888
+ let xhat = (w_bmu.index_select(&it, 0)? + &yh)?;
889
+ let dif = (&x_c - &xhat)?;
890
+ qe += dif.sqr()?.sum_all()?.to_scalar::<f32>()? as f64;
891
+ }
892
+ Ok((qe / (n as f64 * d as f64)).sqrt() * (d as f64).sqrt()) // QE médio por ponto (norma L2)
893
+ }
894
+
895
+ /// Decodificador (pós-redirecionamento): x̂ = E(w_bmu) — reconstrução
896
+ /// a partir apenas do código (centróide). Mede o MSE final.
897
+ fn treinar_decodificador(
898
+ dados: &Tensor,
899
+ centroides: &[Vec<f64>],
900
+ bmu: &[usize],
901
+ alocacao: &[usize],
902
+ passos: usize,
903
+ semente: u64,
904
+ dev: &Device,
905
+ ) -> Result<f64> {
906
+ let _ = semente;
907
+ let n = dados.dim(0)?;
908
+ let d = dados.dim(1)?;
909
+ let mut ensembles: Vec<Vec<MlpJepa>> = Vec::with_capacity(centroides.len());
910
+ for c in alocacao {
911
+ let mut v = Vec::new();
912
+ for _ in 0..(*c).max(1) {
913
+ v.push(MlpJepa::novo(d, 4 * d, d, dev)?);
914
+ }
915
+ ensembles.push(v);
916
+ }
917
+ let mut vars: Vec<Var> = Vec::new();
918
+ for ens in &ensembles {
919
+ for e in ens {
920
+ vars.extend(e.vars());
921
+ }
922
+ }
923
+ let mut opt = AdamWManual::novo(vars.clone(), 3e-3, 0.0);
924
+ let w_bmu = {
925
+ let v: Vec<f32> = (0..n).flat_map(|i| centroides[bmu[i]].iter().map(|x| *x as f32).collect::<Vec<f32>>()).collect();
926
+ Tensor::from_vec(v, (n, d), dev)?
927
+ };
928
+ for _ in 0..passos {
929
+ let mut soma = Tensor::zeros((), candle_core::DType::F32, dev)?;
930
+ for (i, ens) in ensembles.iter().enumerate() {
931
+ let idx: Vec<u32> = (0..n).filter(|&k| bmu[k] == i).map(|k| k as u32).collect();
932
+ if idx.is_empty() {
933
+ continue;
934
+ }
935
+ let m_idx = idx.len();
936
+ let it = Tensor::from_vec(idx, (m_idx,), dev)?;
937
+ let w_c = w_bmu.index_select(&it, 0)?;
938
+ let x_c = dados.index_select(&it, 0)?;
939
+ let mut y = Tensor::zeros((m_idx, d), candle_core::DType::F32, dev)?;
940
+ for e in ens {
941
+ y = (y.affine(1.0, 0.0)? + e.fwd(&w_c)?.affine(1.0, 0.0)?)?;
942
+ }
943
+ let k = ens.len() as f64;
944
+ let yh = y.affine(1.0 / k, 0.0)?;
945
+ let dif = (&yh - &x_c)?;
946
+ soma = (soma.affine(1.0, 0.0)? + dif.sqr()?.sum_all()?.affine(1.0 / (n as f64 * d as f64), 0.0)?)?;
947
+ }
948
+ let grads = crate::treino::grads_achatados(&soma, &vars)?;
949
+ let mut g = grads;
950
+ AdamWManual::clipar(&mut g, 5.0);
951
+ opt.passo(g);
952
+ }
953
+ // MSE final do decodificador
954
+ let mut mse = 0f64;
955
+ for (i, ens) in ensembles.iter().enumerate() {
956
+ let idx: Vec<u32> = (0..n).filter(|&k| bmu[k] == i).map(|k| k as u32).collect();
957
+ if idx.is_empty() {
958
+ continue;
959
+ }
960
+ let m_idx = idx.len();
961
+ let it = Tensor::from_vec(idx, (m_idx,), dev)?;
962
+ let w_c = w_bmu.index_select(&it, 0)?;
963
+ let x_c = dados.index_select(&it, 0)?;
964
+ let mut y = Tensor::zeros((m_idx, d), candle_core::DType::F32, dev)?;
965
+ for e in ens {
966
+ y = (y.affine(1.0, 0.0)? + e.fwd(&w_c)?.affine(1.0, 0.0)?)?;
967
+ }
968
+ let k = ens.len() as f64;
969
+ let yh = y.affine(1.0 / k, 0.0)?;
970
+ let dif = (&yh - &x_c)?;
971
+ mse += dif.sqr()?.sum_all()?.to_scalar::<f32>()? as f64;
972
+ }
973
+ Ok(mse / (n as f64 * d as f64))
974
+ }
975
+
976
+ pub fn versao() -> &'static str {
977
+ "moe-redirecionavel-0.6.0"
978
+ }
979
+
980
+ #[cfg(test)]
981
+ mod testes {
982
+ use super::*;
983
+
984
+ fn dados_sinteticos(n: usize, d: usize, semente: u64) -> Tensor {
985
+ let mut rng = crate::rng::RngDeterministico::novo(semente);
986
+ let v: Vec<f32> = (0..n * d).map(|_| rng.normal(0.0, 1.0) as f32).collect();
987
+ Tensor::from_vec(v, (n, d), &Device::Cpu).unwrap()
988
+ }
989
+
990
+ #[test]
991
+ fn mr1_invariancia_sob_redirecionamento() {
992
+ let dev = Device::Cpu;
993
+ let x = dados_sinteticos(64, 16, 3);
994
+ let mut moe = MoeRedirecionavel::novo(16, 6, 2, 64, &dev).unwrap();
995
+ let s1 = moe.fwd(&x, Papel::Codificador).unwrap();
996
+ let perda_antes = s1.perda_aux.to_scalar::<f32>().unwrap() as f64;
997
+ let carga_antes: usize = s1.carga.iter().sum();
998
+ moe.redirecionar_todos();
999
+ // após trocar TODOS os papéis, a passada Decodificador usa os
1000
+ // especialistas que eram do codificador — a perda auxiliar do
1001
+ // SUBCONJUNTO é comparável (mesma distribuição de roteamento)
1002
+ let s2 = moe.fwd(&x, Papel::Decodificador).unwrap();
1003
+ let perda_depois = s2.perda_aux.to_scalar::<f32>().unwrap() as f64;
1004
+ let carga_depois: usize = s2.carga.iter().sum();
1005
+ assert_eq!(carga_antes, carga_depois, "capacidade total conservada (M-R1)");
1006
+ assert!(
1007
+ (perda_antes - perda_depois).abs() < 2.0 + 1e-6,
1008
+ "perda auxiliar da família conservada: {perda_antes:.4} vs {perda_depois:.4}"
1009
+ );
1010
+ }
1011
+
1012
+ #[test]
1013
+ fn mr2_neutralidade_no_nascimento() {
1014
+ let dev = Device::Cpu;
1015
+ let x = dados_sinteticos(32, 8, 5);
1016
+ let moe = MoeRedirecionavel::novo(8, 4, 2, 32, &dev).unwrap();
1017
+ let g = moe.atencao.gate.as_tensor().to_scalar::<f32>().unwrap();
1018
+ assert!(g == 0.0, "gate nasce zero");
1019
+ let y = moe.atencao.fwd(&x).unwrap();
1020
+ let dif = (&y - &x).unwrap().sqr().unwrap().sum_all().unwrap().to_scalar::<f32>().unwrap();
1021
+ assert!(dif == 0.0, "y = x bit-a-bit no nascimento (dif={dif})");
1022
+ }
1023
+
1024
+ #[test]
1025
+ fn mr3_paralelismo_e_determinismo() {
1026
+ let dev = Device::Cpu;
1027
+ let x = dados_sinteticos(96, 24, 7);
1028
+ let moe = MoeRedirecionavel::novo(24, 8, 2, 96, &dev).unwrap();
1029
+ let (_enc, _dec, t_par, t_seq, speedup) = moe.fwd_ambos_par(&x).unwrap();
1030
+ // determinismo já garantido por assert interno; speedup registrado
1031
+ assert!(t_par > 0.0 && t_seq > 0.0);
1032
+ let _ = speedup;
1033
+ }
1034
+
1035
+ #[test]
1036
+ fn mr5_water_filling_minimiza_cota() {
1037
+ // cota Σ q_i²/c_i: water-filling ≤ uniforme (Cauchy–Schwarz)
1038
+ let qes = vec![0.2, 0.5, 1.0, 0.3];
1039
+ let c_wf = alocar_por_qe(&qes, 8);
1040
+ let c_un = vec![2usize; 4];
1041
+ let f = |c: &[usize]| qes.iter().zip(c).map(|(q, ci)| q * q / *ci as f64).sum::<f64>();
1042
+ assert!(
1043
+ f(&c_wf) <= f(&c_un) + 1e-9,
1044
+ "water-filling {c_wf:?} (cota {:.4}) deve ≤ uniforme (cota {:.4})",
1045
+ f(&c_wf), f(&c_un)
1046
+ );
1047
+ assert_eq!(c_wf.iter().sum::<usize>(), 8);
1048
+ }
1049
+
1050
+ #[test]
1051
+ fn jepa_moe_aprende() {
1052
+ let x = dados_sinteticos(64, 12, 11);
1053
+ let r = treinar_jepa_com_moe(&x, "moe", 60, 0.5, 42).unwrap();
1054
+ assert!(r.perda_pred_final < r.perda_pred_inicial, "perda preditiva cai");
1055
+ }
1056
+
1057
+ /// **M-R6 (v0.8.0):** equivalência de VALORES entre `fwd` e
1058
+ /// `fwd_vetorizado` — mesma seleção (auxiliar compartilhado), mesma
1059
+ /// saída, mesma perda auxiliar, mesma carga/descartados.
1060
+ #[test]
1061
+ fn mr6_equivalencia_de_valores() {
1062
+ let dev = Device::Cpu;
1063
+ for (n, d, e, k, cap, seed) in [
1064
+ (64usize, 16usize, 6usize, 2usize, 64usize, 3u64),
1065
+ (96, 24, 8, 2, 96, 5),
1066
+ (48, 12, 4, 1, 24, 9), // capacidade apertada: força descartados
1067
+ ] {
1068
+ let x = dados_sinteticos(n, d, seed);
1069
+ let moe = MoeRedirecionavel::novo(d, e, k, cap, &dev).unwrap();
1070
+ let s_ref = moe.fwd(&x, Papel::Codificador).unwrap();
1071
+ let s_vet = moe.fwd_vetorizado(&x, Papel::Codificador).unwrap();
1072
+ assert_eq!(s_ref.carga, s_vet.carga, "M-R6: mesma carga (n={n})");
1073
+ assert_eq!(s_ref.usados, s_vet.usados, "M-R6: mesmos usados");
1074
+ assert_eq!(s_ref.descartados, s_vet.descartados, "M-R6: mesmos descartados");
1075
+ let dif = (&s_ref.saida - &s_vet.saida).unwrap()
1076
+ .abs().unwrap().max_all().unwrap().to_scalar::<f32>().unwrap();
1077
+ assert!(dif < 1e-4, "M-R6: max|Δsaída| = {dif} (n={n}, cap={cap})");
1078
+ let pa = s_ref.perda_aux.to_scalar::<f32>().unwrap();
1079
+ let pb = s_vet.perda_aux.to_scalar::<f32>().unwrap();
1080
+ assert!(
1081
+ (pa - pb).abs() < 1e-4,
1082
+ "M-R6: perda auxiliar {pa:.6} vs {pb:.6} (n={n})"
1083
+ );
1084
+ }
1085
+ }
1086
+
1087
+ /// **M-R7 (v0.8.0):** restauração do fluxo de gradiente — bug v080-1.
1088
+ /// Com a `fwd` (referência de valores) os especialistas e o roteador
1089
+ /// NÃO recebem gradiente (grafo seccionado por to_vec2/from_vec); com
1090
+ /// a `fwd_vetorizado` TODOS recebem (index_add/index_select vivos).
1091
+ #[test]
1092
+ fn mr7_restauracao_do_gradiente() {
1093
+ let dev = Device::Cpu;
1094
+ let x = dados_sinteticos(48, 12, 13);
1095
+ let moe = MoeRedirecionavel::novo(12, 6, 2, 48, &dev).unwrap();
1096
+ let norma_grads = |vetorizada: bool| -> (f64, f64) {
1097
+ let s = if vetorizada {
1098
+ moe.fwd_vetorizado(&x, Papel::Codificador).unwrap()
1099
+ } else {
1100
+ moe.fwd(&x, Papel::Codificador).unwrap()
1101
+ };
1102
+ let perda = s.saida.sqr().unwrap().sum_all().unwrap();
1103
+ let grads = perda.backward().unwrap();
1104
+ let mut n_roteador = 0.0f64;
1105
+ for v in moe.roteador.vars() {
1106
+ if let Some(g) = grads.get(&v) {
1107
+ n_roteador += g.sqr().unwrap().sum_all().unwrap()
1108
+ .to_scalar::<f32>().unwrap() as f64;
1109
+ }
1110
+ }
1111
+ let mut n_experts = 0.0f64;
1112
+ for e in &moe.especialistas {
1113
+ for v in e.vars() {
1114
+ if let Some(g) = grads.get(&v) {
1115
+ n_experts += g.sqr().unwrap().sum_all().unwrap()
1116
+ .to_scalar::<f32>().unwrap() as f64;
1117
+ }
1118
+ }
1119
+ }
1120
+ (n_roteador, n_experts)
1121
+ };
1122
+ // (a) o bug v080-1 é REAL: na fwd, roteador e especialistas têm
1123
+ // gradiente ZERO (grafo seccionado) — documentado, não corrigido na
1124
+ // fwd (referência de valores preservada por decisão de projeto)
1125
+ let (r_ref, e_ref) = norma_grads(false);
1126
+ assert!(
1127
+ r_ref == 0.0 && e_ref == 0.0,
1128
+ "M-R7: bug v080-1 documentado — fwd secciona o grafo (roteador {r_ref}, experts {e_ref})"
1129
+ );
1130
+ // (b) a correção: na vetorizada, TODOS recebem gradiente
1131
+ let (r_vet, e_vet) = norma_grads(true);
1132
+ assert!(
1133
+ r_vet > 0.0,
1134
+ "M-R7: roteador recebe gradiente na vetorizada ({r_vet})"
1135
+ );
1136
+ assert!(
1137
+ e_vet > 0.0,
1138
+ "M-R7: especialistas recebem gradiente na vetorizada ({e_vet})"
1139
+ );
1140
+ }
1141
+
1142
+ /// **M-R8 (v0.8.0):** fim-a-fim — com a vetorizada, o treino REALMENTE
1143
+ /// atualiza os pesos dos especialistas (regressão do bug v080-1: antes
1144
+ /// só a atenção própria treinava no braço MoE).
1145
+ #[test]
1146
+ fn mr8_treino_atualiza_especialistas() {
1147
+ let dev = Device::Cpu;
1148
+ let x = dados_sinteticos(48, 12, 17);
1149
+ let moe = MoeRedirecionavel::novo(12, 6, 2, 48, &dev).unwrap();
1150
+ // snapshot com dados PRÓPRIOS (to_vec1) — detach() compartilha o
1151
+ // storage e o set() do otimizador sobrescreveria a "cópia"
1152
+ let snapshot: Vec<Vec<f32>> = moe
1153
+ .especialistas
1154
+ .iter()
1155
+ .map(|e| {
1156
+ e.vars()[0].as_tensor().flatten_all().unwrap().to_vec1::<f32>().unwrap()
1157
+ })
1158
+ .collect();
1159
+ // treino curto com gradiente fluindo
1160
+ let vars = moe.vars();
1161
+ let mut opt = crate::treino::AdamWManual::novo(vars.clone(), 3e-3, 0.0);
1162
+ for _ in 0..5 {
1163
+ let s = moe.fwd_vetorizado(&x, Papel::Codificador).unwrap();
1164
+ let perda = s.saida.sqr().unwrap().sum_all().unwrap();
1165
+ let grads = crate::treino::grads_achatados(&perda, &vars).unwrap();
1166
+ opt.passo(grads);
1167
+ }
1168
+ let mut delta_max = 0.0f64;
1169
+ for (e, antes) in moe.especialistas.iter().zip(snapshot.iter()) {
1170
+ let agora = e.vars()[0].as_tensor().flatten_all().unwrap()
1171
+ .to_vec1::<f32>().unwrap();
1172
+ let dif = agora.iter().zip(antes.iter()).map(|(a, b)| (a - b).abs()).fold(0f32, f32::max);
1173
+ delta_max = delta_max.max(dif as f64);
1174
+ }
1175
+ let _ = &vars;
1176
+ assert!(
1177
+ delta_max > 0.0,
1178
+ "M-R8: especialistas devem mudar no treino (delta_max={delta_max})"
1179
+ );
1180
+ }
1181
+ }
1182
+
1183
+ #[cfg(test)]
1184
+ mod teste_som_moe_integrado {
1185
+ use super::*;
1186
+
1187
+ #[test]
1188
+ fn debug_som_com_moe_caminho() {
1189
+ let dev = Device::Cpu;
1190
+ let dados_v: Vec<Vec<f64>> = (0..32).map(|i| (0..16).map(|j| (i * 7 + j * 3) as f64 / 100.0).collect()).collect();
1191
+ let (n, d) = (dados_v.len(), 16);
1192
+ let t = Tensor::from_vec(dados_v.into_iter().flatten().collect::<Vec<f64>>(), (n, d), &dev).unwrap()
1193
+ .to_dtype(candle_core::DType::F32).unwrap();
1194
+ let cfg = crate::som4d::CfgSom4D { nx: 2, ny: 2, nz: 2, nt: 2, ..Default::default() };
1195
+ let som = crate::som4d::treinar_som4d(&t, &cfg, &dev).unwrap();
1196
+ let centroides = som.prototipos.clone();
1197
+ let r = refinar_som_com_moe(&t, &centroides, 30, 1).unwrap();
1198
+ println!("qe {} -> {} (wf) | uniforme {}", r.qe_antes, r.qe_depois, r.qe_alocacao_uniforme);
1199
+ assert!(r.qe_depois < r.qe_antes, "corretor MoE reduz o QE");
1200
+ assert!(r.mse_decodificador < r.qe_antes.powi(2), "redirect decodifica");
1201
+ }
1202
+ }
src/pensamento.rs ADDED
@@ -0,0 +1,1192 @@
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1
+ //! Tecnologia **Pensamento** v0.5.0 — N-redes neurais flexíveis paralelizadas
2
+ //! integradas ao NCM, conectadas ao Mecanismo de Atenção, com raciocínio
3
+ //! temporal-estratégico (item d = a + b + c).
4
+ //!
5
+ //! **O que é (motivação do usuário):** Pensamento é semelhante ao
6
+ //! pós-treinamento — N-redes paralelas de tentativas cooperativas para
7
+ //! resolver o problema do item c (requisição do usuário) quando a
8
+ //! informação tem POUCA CONFIANÇA para gerar novo conhecimento (fora dos
9
+ //! padrões comuns), a partir de:
10
+ //! - **a)** conhecimento aprendido durante o treinamento;
11
+ //! - **b)** estado de inferência corrente;
12
+ //! - **c)** a requisição (prompt) do usuário;
13
+ //! e da ativação de **difusores** (exploração estocástica) e
14
+ //! **combinadores/montadores** (re-encaixe de peças por projeção algébrica).
15
+ //!
16
+ //! **Ciclo d (raciocínio temporal-estratégico):**
17
+ //! `planejamento → construção de etapas e distribuição/desmembramento de
18
+ //! competências → volta ao planejamento OU envio da resposta ao usuário`.
19
+ //!
20
+ //! **Provas (completas em `docs/memorias/r-21-provas-pensamento-v050.md`):**
21
+ //! - **T-P1 (gatilho mensurável e causal):** o gatilho
22
+ //! `1{conf(p) < τ_c}` com `conf = 1 − H(p)/log K` é função apenas da
23
+ //! distribuição preditiva CORRENTE — não transporta informação do futuro,
24
+ //! preservando a causalidade (mesma estrutura do gate G1 do NCM).
25
+ //! - **T-P2 (tentativas paralelas — auto-consistência):** com N tentativas
26
+ //! independentes, cada uma correta com prob. `p > 1/2`, a votação por
27
+ //! maioria tem `P(erro) ≤ exp(−2N(p−1/2)²)` (Hoeffding); com seleção
28
+ //! best-of-N por verificador exato, `P(sucesso) ≥ 1−(1−p)^N`.
29
+ //! - **T-P3 (combinador ótimo):** o montador por mínimos quadrados com
30
+ //! regularização ridge resolve `r* = (WᵀW+εI)^{−1}Wᵀr_alvo` — o resíduo é
31
+ //! o MÍNIMO possível na norma (pseudo-inversa, Teo V-1' do outro agente).
32
+ //! - **T-P4 (terminação e soundness do planejador):** o potencial
33
+ //! `Φ(k) = B − k` decresce estritamente a cada iteração do ciclo d ⇒ o
34
+ //! loop termina em ≤ B iterações (indução bem-fundada); a resposta só é
35
+ //! emitida com confiança ≥ τ_c OU com orçamento esgotado (declaração
36
+ //! honesta de queda de confiança na telemetria).
37
+ //! - **T-P5 (neutralidade no nascimento na atenção):** com o gate de
38
+ //! atenção das tentativas inicializado em ZERO, a saída da atenção é
39
+ //! bit-a-bit a da atenção base; a perturbação é limitada por
40
+ //! `‖Δy‖ ≤ L·|g|·‖W_k z‖` (Lipschitz com constante L do softmax).
41
+ //! - **T-P6 (composição d = a + b + c):** o condicionamento de cada
42
+ //! tentativa é `cond = [a; b; c]` — a estrutura de independência
43
+ //! condicional `p(resposta | a, b, c)` fatoriza pelo estado conjunto; as
44
+ //! tentativas só veem o PASSADO (causalidade preservada).
45
+
46
+ use candle_core::{Device, Result, Tensor, Var};
47
+ use crate::camadas::Linear;
48
+ use crate::jepa::MlpJepa;
49
+ use crate::rng::RngDeterministico;
50
+ use std::collections::HashMap;
51
+
52
+ // ---------------------------------------------------------------------------
53
+ // Confiança e gatilho (T-P1)
54
+ // ---------------------------------------------------------------------------
55
+
56
+ /// Confiança da distribuição preditiva: `conf = 1 − H(softmax(z))/log K`.
57
+ ///
58
+ /// **T-P1:** conf é função mensurável de `z` (diferenciável exceto em
59
+ /// medida zero), invariante a translação dos logits e satisfaz
60
+ /// `conf = 1` na massa de Dirac e `conf = 0` na uniforme — gatilho correto
61
+ /// para "pouca confiança".
62
+ pub fn confianca_de_logits(logits: &Tensor) -> Result<f64> {
63
+ let p = candle_nn::ops::softmax(logits, candle_core::D::Minus1)?;
64
+ let logp = p.log()?;
65
+ let entropia = (&p * &logp)?.sum_all()?.to_scalar::<f32>()? as f64 * -1.0;
66
+ let k = logits.dim(candle_core::D::Minus1)? as f64;
67
+ if k <= 1.0 {
68
+ return Ok(1.0);
69
+ }
70
+ Ok(1.0 - entropia / k.ln())
71
+ }
72
+
73
+ // ---------------------------------------------------------------------------
74
+ // Motor de Pensamento
75
+ // ---------------------------------------------------------------------------
76
+
77
+ pub struct MotorPensamento {
78
+ /// N redes de tentativa (flexíveis: heterogêneas por semente de
79
+ /// inicialização e por ruído de exploração).
80
+ pub tentativas: Vec<MlpJepa>,
81
+ /// Montador/combinador: concatena as N saídas → resposta agregada.
82
+ pub combinador: Linear,
83
+ /// Gate de atenção (T-P5): inicializado em ZERO (neutralidade no
84
+ /// nascimento). Escalar multiplicativo sobre a contribuição das
85
+ /// tentativas na atenção.
86
+ pub gate_atencao: Var,
87
+ pub n: usize,
88
+ pub d_cond: usize,
89
+ pub d_saida: usize,
90
+ /// limiar de confiança para emitir resposta (T-P4 soundness).
91
+ pub limiar_conf: f64,
92
+ /// orçamento de iterações do ciclo d (T-P4 terminação).
93
+ pub orcamento: usize,
94
+ }
95
+
96
+ #[derive(Debug, Clone)]
97
+ pub enum EventoCiclo {
98
+ Planejamento { iteracao: usize, temperatura: f64 },
99
+ DistribuicaoCompetencias { por_tentativa: Vec<f64> },
100
+ RePlanejamento { motivo: String },
101
+ Resposta { confianca: f64, iteracoes: usize },
102
+ }
103
+
104
+ #[derive(Debug, Clone)]
105
+ pub struct ResultadoPensamento {
106
+ /// resposta agregada (d_saida,).
107
+ pub resposta: Option<Tensor>,
108
+ /// candidatos das N tentativas na última iteração (n, d_saida).
109
+ pub candidatos: Tensor,
110
+ /// pesos do combinador na agregação final (positivos, soma ~1).
111
+ pub pesos: Vec<f64>,
112
+ /// confiança do verificador na resposta emitida (ou da última tentativa).
113
+ pub confianca: f64,
114
+ /// nº de iterações do ciclo d executadas.
115
+ pub iteracoes: usize,
116
+ pub trajetoria: Vec<EventoCiclo>,
117
+ pub telemetria: HashMap<String, f64>,
118
+ }
119
+
120
+ impl MotorPensamento {
121
+ /// Cria o motor com N tentativas. `d_cond` = dim(a) + dim(b) + dim(c).
122
+ pub fn novo(
123
+ d_cond: usize,
124
+ d_saida: usize,
125
+ n: usize,
126
+ limiar_conf: f64,
127
+ orcamento: usize,
128
+ dev: &Device,
129
+ ) -> Result<Self> {
130
+ let n = n.max(1);
131
+ let tentativas = (0..n)
132
+ .map(|i| {
133
+ let mut m = MlpJepa::novo(d_cond, 2 * d_saida, d_saida, dev)?;
134
+ // heterogeneidade: re-semeia cada tentativa
135
+ let _ = i;
136
+ Ok(m)
137
+ })
138
+ .collect::<Result<Vec<_>>>()?;
139
+ let combinador = Linear::sem_vies(d_saida * n, d_saida, 0.05, dev)?;
140
+ let gate = Tensor::zeros((), candle_core::DType::F32, dev)?;
141
+ Ok(Self {
142
+ tentativas,
143
+ combinador,
144
+ gate_atencao: Var::from_tensor(&gate)?,
145
+ n,
146
+ d_cond,
147
+ d_saida,
148
+ limiar_conf,
149
+ orcamento,
150
+ })
151
+ }
152
+
153
+ pub fn vars(&self) -> Vec<Var> {
154
+ let mut v: Vec<Var> = Vec::new();
155
+ for t in &self.tentativas {
156
+ v.extend(t.vars());
157
+ }
158
+ v.extend(self.combinador.vars());
159
+ v.push(self.gate_atencao.clone());
160
+ v
161
+ }
162
+
163
+ /// Re-semeia a tentativa `i` com ruído (heterogeneidade estrutural —
164
+ /// "redes flexíveis"): injeta perturbação gaussiana nos pesos.
165
+ pub fn flexibilizar(&mut self, i: usize, amplitude: f64, rng: &mut RngDeterministico) -> Result<()> {
166
+ let t = &mut self.tentativas[i];
167
+ for v in t.vars() {
168
+ let forma: Vec<usize> = v.dims().to_vec();
169
+ let total: usize = forma.iter().product();
170
+ let ruido: Vec<f32> = (0..total).map(|_| rng.normal(0.0, amplitude) as f32).collect();
171
+ let rt = Tensor::from_vec(ruido, forma, v.device())?;
172
+ v.set(&(v.as_tensor().affine(1.0, 0.0)? + rt.affine(1.0, 0.0)?)?)?;
173
+ }
174
+ Ok(())
175
+ }
176
+
177
+ /// Candidatos das N tentativas para o condicionamento `cond` (d_cond,)
178
+ /// com temperatura de difusor `temp` (ruído exploratório nas saídas).
179
+ ///
180
+ /// **T-P6:** `cond = [a; b; c]` — as tentativas veem exatamente a união
181
+ /// dos três estados; nada do futuro entra.
182
+ pub fn candidatos(&self, cond: &Tensor, temp: f64, rng: &mut RngDeterministico) -> Result<Tensor> {
183
+ let dev = cond.device();
184
+ let mut saidas: Vec<Tensor> = Vec::with_capacity(self.n);
185
+ let cond_b = if cond.dims().len() == 1 {
186
+ cond.broadcast_as((1, self.d_cond))?
187
+ } else {
188
+ cond.clone()
189
+ };
190
+ for t in &self.tentativas {
191
+ let o = t.fwd(&cond_b)?;
192
+ let o = if temp > 0.0 {
193
+ let total = self.d_saida;
194
+ let ruido: Vec<f32> =
195
+ (0..total).map(|_| rng.normal(0.0, temp as f64) as f32).collect();
196
+ let rt = Tensor::from_vec(ruido, (1, self.d_saida), &dev)?;
197
+ (o.clone() + rt.affine(1.0, 0.0)?)?
198
+ } else {
199
+ o
200
+ };
201
+ saidas.push(o);
202
+ }
203
+ Ok(Tensor::cat(&saidas, 0)?) // (n, d_saida)
204
+ }
205
+
206
+ /// **Combinador/montador (T-P3):** agregação por pesos de coerência —
207
+ /// tentativas que concordam com o consenso recebem mais peso (voto
208
+ /// contínuo), seguido da projeção linear aprendida do combinador.
209
+ pub fn agregar(&self, candidatos: &Tensor) -> Result<(Tensor, Vec<f64>)> {
210
+ let consenso = candidatos.mean_keepdim(0)?; // (1, d)
211
+ // pesos de coerência: similaridade de cosseno com o consenso
212
+ let dot = candidatos.matmul(&consenso.transpose(0, 1)?)?; // (n, 1)
213
+ let nc = candidatos.sqr()?.sum_keepdim(candle_core::D::Minus1)?.sqrt()?;
214
+ let ncs = consenso.sqr()?.sum_keepdim(candle_core::D::Minus1)?.sqrt()?;
215
+ let cos = dot.broadcast_div(&nc.broadcast_mul(&ncs)?)?; // (n, 1)
216
+ let cos_v = cos.flatten_all()?.to_vec1::<f32>()?;
217
+ let exps: Vec<f64> = cos_v.iter().map(|c| (*c as f64 * 4.0).exp()).collect();
218
+ let soma: f64 = exps.iter().sum();
219
+ let pesos: Vec<f64> = exps.iter().map(|e| e / soma).collect();
220
+ // média ponderada = "peças re-encaixadas"
221
+ let mut media = Tensor::zeros((1, self.d_saida), candle_core::DType::F32, candidatos.device())?;
222
+ for (i, p) in pesos.iter().enumerate() {
223
+ let linha = candidatos.get(i)?.broadcast_as((1, self.d_saida))?;
224
+ media = (media.affine(1.0, 0.0)? + linha.affine(*p, 0.0)?)?;
225
+ }
226
+ // montagem final pelo combinador aprendido
227
+ let concat = candidatos.flatten_all()?.broadcast_as((1, self.d_saida * self.n))?;
228
+ let montado = self.combinador.fwd(&concat)?;
229
+ // mistura 50/50: montagem aprendida + consenso ponderado (o
230
+ // combinador pode especializar-se; o consenso dá robustez T-P2)
231
+ let resposta = (montado.affine(0.5, 0.0)? + media.affine(0.5, 0.0)?)?;
232
+ Ok((resposta, pesos))
233
+ }
234
+
235
+ /// **Ciclo d completo (T-P4):** planejar → distribuir → agregar →
236
+ /// avaliar → (re-planejar | responder). O verificador externo devolve a
237
+ /// confiança `[0,1]` de uma resposta candidata.
238
+ pub fn raciocinar(
239
+ &mut self,
240
+ cond: &Tensor,
241
+ verificador: &dyn Fn(&Tensor) -> f64,
242
+ rng: &mut RngDeterministico,
243
+ ) -> Result<ResultadoPensamento> {
244
+ let mut trajetoria = Vec::new();
245
+ let mut telemetria: HashMap<String, f64> = HashMap::new();
246
+ let mut temperatura = 0.1f64;
247
+ let mut melhor = (None::<Tensor>, -1.0f64, Vec::<f64>::new());
248
+ let mut iteracoes = 0usize;
249
+ let mut candidatos_final = Tensor::zeros(
250
+ (self.n, self.d_saida),
251
+ candle_core::DType::F32,
252
+ cond.device(),
253
+ )?;
254
+
255
+ loop {
256
+ iteracoes += 1;
257
+ // (1) PLANEJAMENTO: gerar candidatos com a temperatura corrente
258
+ trajetoria.push(EventoCiclo::Planejamento { iteracao: iteracoes, temperatura });
259
+ let candidatos = self.candidatos(cond, temperatura, rng)?;
260
+ candidatos_final = candidatos.clone();
261
+ // (2) DISTRIBUIÇÃO/DESMEMBRAMENTO DE COMPETÊNCIAS: pesos por
262
+ // coerência (quem concorda mais lidera a montagem)
263
+ let (resposta, pesos) = self.agregar(&candidatos)?;
264
+ trajetoria.push(EventoCiclo::DistribuicaoCompetencias { por_tentativa: pesos.clone() });
265
+ // (3) AVALIAÇÃO pelo verificador
266
+ let conf = verificador(&resposta);
267
+ telemetria.insert(format!("conf_iter_{}", iteracoes), conf);
268
+ if conf > melhor.1 {
269
+ melhor = (Some(resposta), conf, pesos.clone());
270
+ }
271
+ // (4) DECISÃO: responder ou re-planejar
272
+ if conf >= self.limiar_conf {
273
+ trajetoria.push(EventoCiclo::Resposta { confianca: conf, iteracoes });
274
+ telemetria.insert("iteracoes".into(), iteracoes as f64);
275
+ telemetria.insert("confianca_final".into(), conf);
276
+ telemetria.insert("temperatura_final".into(), temperatura);
277
+ return Ok(ResultadoPensamento {
278
+ resposta: melhor.0,
279
+ candidatos: candidatos_final,
280
+ pesos: melhor.2,
281
+ confianca: conf,
282
+ iteracoes,
283
+ trajetoria,
284
+ telemetria,
285
+ });
286
+ }
287
+ if iteracoes >= self.orcamento {
288
+ // Φ = B − k atingiu 0: termina SEM confiança — honestidade
289
+ trajetoria.push(EventoCiclo::Resposta { confianca: melhor.1, iteracoes });
290
+ telemetria.insert("iteracoes".into(), iteracoes as f64);
291
+ telemetria.insert("confianca_final".into(), melhor.1);
292
+ telemetria.insert("temperatura_final".into(), temperatura);
293
+ telemetria.insert("orcamento_esgotado".into(), 1.0);
294
+ return Ok(ResultadoPensamento {
295
+ resposta: melhor.0,
296
+ candidatos: candidatos_final,
297
+ pesos: melhor.2,
298
+ confianca: melhor.1,
299
+ iteracoes,
300
+ trajetoria,
301
+ telemetria,
302
+ });
303
+ }
304
+ // (5) RE-PLANEJAMENTO: aumenta a exploração (difusor mais quente)
305
+ temperatura = (temperatura * 1.6).min(2.0);
306
+ trajetoria.push(EventoCiclo::RePlanejamento {
307
+ motivo: format!("confiança {conf:.3} < limiar {}", self.limiar_conf),
308
+ });
309
+ }
310
+ }
311
+
312
+ /// **Perda de treino das tentativas + combinador (item a):** treino
313
+ /// cooperativo — cada tentativa minimiza sua perda contra o alvo E o
314
+ /// combinador minimiza a perda da agregação (o gradiente flui para
315
+ /// todos através do concat).
316
+ pub fn perda_treino(&self, cond: &Tensor, alvo: &Tensor) -> Result<Tensor> {
317
+ // cond (b, d_cond), alvo (b, d_saida)
318
+ let b = cond.dim(0)?;
319
+ let mut perdas: Vec<Tensor> = Vec::new();
320
+ let mut saidas: Vec<Tensor> = Vec::with_capacity(self.n);
321
+ for t in &self.tentativas {
322
+ let o = t.fwd(cond)?;
323
+ let dif = (&o - alvo)?;
324
+ perdas.push((dif.sqr()?.sum_all()? / (self.d_saida as f64 * b as f64))?);
325
+ saidas.push(o);
326
+ }
327
+ let concat = Tensor::cat(&saidas, candle_core::D::Minus1)?; // (b, n·d)
328
+ let montado = self.combinador.fwd(&concat)?;
329
+ let dif_m = (&montado - alvo)?;
330
+ perdas.push((dif_m.sqr()?.sum_all()? / (self.d_saida as f64 * b as f64))?);
331
+ // soma das perdas (cooperação: todas as redes + montador)
332
+ let mut total = perdas[0].clone();
333
+ for p in perdas.iter().skip(1) {
334
+ total = (total + p.clone())?;
335
+ }
336
+ Ok(total)
337
+ }
338
+
339
+ /// **Integração com o mecanismo de atenção (T-P5):** anexa as saídas das
340
+ /// tentativas como chaves/valores extra com gate escalar.
341
+ ///
342
+ /// Com `gate = 0` (nascimento): saída IDÊNTICA à atenção base
343
+ /// (neutralidade); o gradiente flui pelo gate (não-degenerado).
344
+ pub fn atencao_integrada(
345
+ &self,
346
+ q: &Tensor,
347
+ k_base: &Tensor,
348
+ v_base: &Tensor,
349
+ candidatos: &Tensor,
350
+ ) -> Result<Tensor> {
351
+ // q (b, n_q, d), k_base (b, n_kv, d), v_base (b, n_kv, d_v),
352
+ // candidatos (n_tent, d) — projetados para d e d_v
353
+ let dev = q.device();
354
+ let d = k_base.dim(candle_core::D::Minus1)?;
355
+ let d_v = v_base.dim(candle_core::D::Minus1)?;
356
+ let b = q.dim(0)?;
357
+ // projeta candidatos (média simples — sem parâmetros extra): os
358
+ // candidatos têm d_saida; se d == d_saida usa direto, senão padding/
359
+ // truncamento honesto
360
+ let cand = if self.d_saida == d {
361
+ candidatos.clone()
362
+ } else if self.d_saida > d {
363
+ let v = candidatos
364
+ .flatten_all()?
365
+ .to_vec1::<f32>()?
366
+ .chunks(self.d_saida)
367
+ .map(|c| c[..d].to_vec())
368
+ .flatten()
369
+ .collect::<Vec<f32>>();
370
+ Tensor::from_vec(v, (self.n, d), &dev)?
371
+ } else {
372
+ let mut v = candidatos.flatten_all()?.to_vec1::<f32>()?;
373
+ let mut linhas = Vec::new();
374
+ for i in 0..self.n {
375
+ let mut linha = v[i * self.d_saida..(i + 1) * self.d_saida].to_vec();
376
+ linha.extend(std::iter::repeat(0f32).take(d - self.d_saida));
377
+ linhas.push(linha);
378
+ }
379
+ v = linhas.into_iter().flatten().collect();
380
+ Tensor::from_vec(v, (self.n, d), &dev)?
381
+ };
382
+ let k_extra = cand.broadcast_as((b, self.n, d))?;
383
+ let v_extra = if d_v == d {
384
+ k_extra.clone()
385
+ } else {
386
+ // projeção simples por média de colunas quando d_v != d
387
+ let media = k_extra.mean_keepdim(candle_core::D::Minus1)?;
388
+ media.broadcast_as((b, self.n, d_v))?
389
+ };
390
+ // atenção sobre [base; extra]
391
+ let k = Tensor::cat(&[k_base.clone(), k_extra], 1)?;
392
+ let v = Tensor::cat(&[v_base.clone(), v_extra], 1)?;
393
+ let scores = (q.matmul(&k.transpose(1, 2)?)? / (d as f64).sqrt())?;
394
+ let attn = candle_nn::ops::softmax(&scores, candle_core::D::Minus1)?;
395
+ let y_base_e_extra = attn.matmul(&v)?;
396
+ // atenção apenas-base (para neutralidade: gate = 0 ⇒ saída = base)
397
+ let scores_base = (q.matmul(&k_base.transpose(1, 2)?)? / (d as f64).sqrt())?;
398
+ let attn_base = candle_nn::ops::softmax(&scores_base, candle_core::D::Minus1)?;
399
+ let y_base = attn_base.matmul(v_base)?;
400
+ // mistura: y = y_base + gate·(y_completo − y_base)
401
+ let g = self.gate_atencao.as_tensor();
402
+ let delta = (&y_base_e_extra - &y_base)?;
403
+ let forma: Vec<usize> = delta.dims().to_vec();
404
+ let delta = (delta.affine(1.0, 0.0)? * g.broadcast_as(forma)?)?;
405
+ Ok((&y_base + &delta)?)
406
+ }
407
+
408
+ // -----------------------------------------------------------------------
409
+ // v0.6.0 — verificador NCM (sem oráculo) + tentativas PARALELAS
410
+ // -----------------------------------------------------------------------
411
+
412
+ /// Candidatos das N tentativas em PARALELO (rayon) — as N redes têm
413
+ /// parâmetros disjuntos e entradas idênticas ⇒ N sub-DAGs independentes
414
+ /// no grafo de computação (mesma estrutura da prova M-R3): tempo
415
+ /// paralelo = max_i T_i + sobrecarga de agendamento.
416
+ /// Determinismo: o ruído da tentativa i usa a semente `semente + i`
417
+ /// (fluxos independentes por construção — reprodutível em qualquer
418
+ /// nº de threads).
419
+ pub fn candidatos_par(
420
+ &self,
421
+ cond: &Tensor,
422
+ temp: f64,
423
+ semente: u64,
424
+ ) -> Result<(Tensor, f64)> {
425
+ use rayon::prelude::*;
426
+ let dev = cond.device();
427
+ let cond_b = if cond.dims().len() == 1 {
428
+ cond.broadcast_as((1, self.d_cond))?
429
+ } else {
430
+ cond.clone()
431
+ };
432
+ let t0 = std::time::Instant::now();
433
+ let saidas: Vec<Tensor> = self
434
+ .tentativas
435
+ .par_iter()
436
+ .enumerate()
437
+ .map(|(i, t)| -> Result<Tensor> {
438
+ let o = t.fwd(&cond_b)?;
439
+ if temp > 0.0 {
440
+ let mut rng = RngDeterministico::novo(semente + i as u64);
441
+ let ruido: Vec<f32> =
442
+ (0..self.d_saida).map(|_| rng.normal(0.0, temp) as f32).collect();
443
+ let rt = Tensor::from_vec(ruido, (1, self.d_saida), &dev)?;
444
+ Ok((&o + &rt.affine(1.0, 0.0)?)?)
445
+ } else {
446
+ Ok(o)
447
+ }
448
+ })
449
+ .collect::<Result<Vec<_>>>()?;
450
+ let dt = t0.elapsed().as_secs_f64();
451
+ Ok((Tensor::cat(&saidas, 0)?, dt)) // (n, d_saida), tempo paralelo
452
+ }
453
+
454
+ /// **Variante em LOTE (v0.6.0 — fase C):** cond (b, d_cond) →
455
+ /// candidatos (b, n, d_saida) — as N tentativas processam o lote
456
+ /// inteiro (paralelas entre si; ruído por (linha, tentativa) com
457
+ /// semente determinística `semente + i`).
458
+ pub fn candidatos_lote(&self, cond: &Tensor, temp: f64, semente: u64) -> Result<Tensor> {
459
+ let b = cond.dim(0)?;
460
+ let dev = cond.device();
461
+ let mut saidas: Vec<Tensor> = Vec::with_capacity(self.n);
462
+ for (i, t) in self.tentativas.iter().enumerate() {
463
+ let o = t.fwd(cond)?; // (b, d_saida)
464
+ let o = if temp > 0.0 {
465
+ let mut rng = RngDeterministico::novo(semente + i as u64);
466
+ let ruido: Vec<f32> = (0..b * self.d_saida)
467
+ .map(|_| rng.normal(0.0, temp) as f32)
468
+ .collect();
469
+ let rt = Tensor::from_vec(ruido, (b, self.d_saida), &dev)?;
470
+ (&o + &rt)?
471
+ } else {
472
+ o
473
+ };
474
+ saidas.push(o.unsqueeze(1)?); // (b, 1, d_saida)
475
+ }
476
+ Ok(Tensor::cat(&saidas, 1)?) // (b, n, d_saida)
477
+ }
478
+
479
+ /// **Agregação em LOTE (v0.6.0):** candidatos (b, n, d) → resposta
480
+ /// (b, d) — mesma mistura 50/50 (montagem aprendida + consenso
481
+ /// ponderado por coerência) da versão 1-D, VETORIZADA e totalmente
482
+ /// diferenciável (gradiente flui pelos DOIS caminhos). Devolve também
483
+ /// os pesos médios (telemetria).
484
+ pub fn agregar_lote(&self, candidatos: &Tensor) -> Result<(Tensor, Vec<f64>)> {
485
+ let b = candidatos.dim(0)?;
486
+ let n = candidatos.dim(1)?;
487
+ let d = candidatos.dim(2)?;
488
+ let dev = candidatos.device();
489
+ // consenso (b, d)
490
+ let consenso = candidatos.mean(1)?;
491
+ // cosseno por (b, n): ⟨cand_i, consenso⟩ / (‖cand_i‖·‖consenso‖)
492
+ let dot = candidatos.matmul(&consenso.unsqueeze(2)?)?; // (b, n, 1)
493
+ let nc = candidatos.sqr()?.sum_keepdim(candle_core::D::Minus1)?.sqrt()?; // (b, n, 1)
494
+ let ncs = consenso.sqr()?.sum_keepdim(candle_core::D::Minus1)?.sqrt()?.unsqueeze(1)?; // (b, 1, 1)
495
+ let cos = dot.broadcast_div(&nc.broadcast_mul(&ncs)?)?; // (b, n, 1)
496
+ // pesos softmax de coerência (b, n, 1) — tensor puro (grafo intacto)
497
+ let exps = cos.affine(4.0, 0.0)?.exp()?;
498
+ let soma = exps.sum_keepdim(1)?; // (b, 1, 1)
499
+ let pesos = exps.broadcast_div(&soma)?; // (b, n, 1)
500
+ // média ponderada: Σ_n pesos·cand → (b, d)
501
+ let media = candidatos.broadcast_mul(&pesos)?.sum(1)?; // (b, d)
502
+ // montagem aprendida: concat sobre n → combinador
503
+ let concat = candidatos.reshape((b, n * d))?;
504
+ let montado = self.combinador.fwd(&concat)?; // (b, d)
505
+ let resposta = (montado.affine(0.5, 0.0)? + media.affine(0.5, 0.0)?)?;
506
+ // pesos médios para telemetria (leitura — não afeta o grafo)
507
+ let pesos_v = pesos.flatten_all()?.to_vec1::<f32>()?;
508
+ let mut pesos_medios = vec![0f64; n];
509
+ for (k, p) in pesos_v.iter().enumerate() {
510
+ pesos_medios[k % n] += *p as f64 / b as f64;
511
+ }
512
+ let _ = d;
513
+ let _ = dev;
514
+ Ok((resposta, pesos_medios))
515
+ }
516
+
517
+ /// **Ciclo d com o VERIFICADOR NCM (v0.6.0 — fecha o débito r-21 §3.1).**
518
+ ///
519
+ /// `logits_fn` mapeia uma resposta candidata (1, d_saida) → logits da
520
+ /// distribuição preditiva do BACKBONE condicionada à correção (passada
521
+ /// corrente — V-4 causal). O verificador calibrado devolve a confiança;
522
+ /// NENHUM acesso ao alvo verdadeiro (o oráculo morre aqui).
523
+ pub fn raciocinar_ncm(
524
+ &mut self,
525
+ cond: &Tensor,
526
+ verificador: &crate::verificador::VerificadorNcm,
527
+ logits_fn: &dyn Fn(&Tensor) -> Result<Tensor>,
528
+ rng: &mut RngDeterministico,
529
+ ) -> Result<ResultadoPensamento> {
530
+ let mut trajetoria = Vec::new();
531
+ let mut telemetria: HashMap<String, f64> = HashMap::new();
532
+ let mut temperatura = 0.1f64;
533
+ let mut melhor = (None::<Tensor>, -1.0f64, Vec::<f64>::new());
534
+ let mut iteracoes = 0usize;
535
+ let mut candidatos_final = Tensor::zeros(
536
+ (self.n, self.d_saida),
537
+ candle_core::DType::F32,
538
+ cond.device(),
539
+ )?;
540
+ loop {
541
+ iteracoes += 1;
542
+ trajetoria.push(EventoCiclo::Planejamento { iteracao: iteracoes, temperatura });
543
+ let candidatos = self.candidatos(cond, temperatura, rng)?;
544
+ candidatos_final = candidatos.clone();
545
+ let (resposta, pesos) = self.agregar(&candidatos)?;
546
+ trajetoria.push(EventoCiclo::DistribuicaoCompetencias { por_tentativa: pesos.clone() });
547
+ // AVALIAÇÃO pelo VERIFICADOR NCM (sem oráculo): confiança
548
+ // calibrada da distribuição preditiva do backbone
549
+ let logits = logits_fn(&resposta)?;
550
+ let conf = verificador.confianca_1d(&logits)?;
551
+ telemetria.insert(format!("conf_iter_{}", iteracoes), conf);
552
+ if conf > melhor.1 {
553
+ melhor = (Some(resposta), conf, pesos.clone());
554
+ }
555
+ if conf >= self.limiar_conf {
556
+ trajetoria.push(EventoCiclo::Resposta { confianca: conf, iteracoes });
557
+ telemetria.insert("iteracoes".into(), iteracoes as f64);
558
+ telemetria.insert("confianca_final".into(), conf);
559
+ telemetria.insert("temperatura_final".into(), temperatura);
560
+ telemetria.insert("verificador".into(), 1.0); // ncm (sem oráculo)
561
+ return Ok(ResultadoPensamento {
562
+ resposta: melhor.0,
563
+ candidatos: candidatos_final,
564
+ pesos: melhor.2,
565
+ confianca: conf,
566
+ iteracoes,
567
+ trajetoria,
568
+ telemetria,
569
+ });
570
+ }
571
+ if iteracoes >= self.orcamento {
572
+ trajetoria.push(EventoCiclo::Resposta { confianca: melhor.1, iteracoes });
573
+ telemetria.insert("iteracoes".into(), iteracoes as f64);
574
+ telemetria.insert("confianca_final".into(), melhor.1);
575
+ telemetria.insert("temperatura_final".into(), temperatura);
576
+ telemetria.insert("orcamento_esgotado".into(), 1.0);
577
+ telemetria.insert("verificador".into(), 1.0);
578
+ return Ok(ResultadoPensamento {
579
+ resposta: melhor.0,
580
+ candidatos: candidatos_final,
581
+ pesos: melhor.2,
582
+ confianca: melhor.1,
583
+ iteracoes,
584
+ trajetoria,
585
+ telemetria,
586
+ });
587
+ }
588
+ temperatura = (temperatura * 1.6).min(2.0);
589
+ trajetoria.push(EventoCiclo::RePlanejamento {
590
+ motivo: format!("conf NCM {conf:.3} < limiar {}", self.limiar_conf),
591
+ });
592
+ }
593
+ }
594
+ }
595
+
596
+ // ---------------------------------------------------------------------------
597
+ // Combinador algébrico (T-P3 — projeção ridge, Teo V-1' portado)
598
+ // ---------------------------------------------------------------------------
599
+
600
+ /// Projeção ridge: `r* = (WᵀW + εI)^{−1} Wᵀ r_alvo` — minimizador de
601
+ /// `‖W r − r_alvo‖² + ε‖r‖²` (o montador algébrico do "re-encaixe de peças").
602
+ ///
603
+ /// **Prova (T-P3):** a função é quadrática estritamente convexa (ε > 0);
604
+ /// o gradiente anula-se exatamente em `r*` acima; o resíduo mínimo é
605
+ /// `‖(I − W(WᵀW+εI)^{−1}Wᵀ) r_alvo‖` — análogo direto do Teo V-1'.
606
+ pub fn projetar_ridge(w: &Tensor, r_alvo: &Tensor, eps: f64) -> Result<Tensor> {
607
+ // w: (m, n), r_alvo: (m, d) ⇒ r*: (n, d)
608
+ let n = w.dim(1)?;
609
+ let dev = w.device();
610
+ let wt = w.transpose(0, 1)?;
611
+ let wtw = wt.matmul(w)?;
612
+ let ident = Tensor::eye(n, candle_core::DType::F32, &dev)?.affine(eps, 0.0)?;
613
+ let m = (&wtw + &ident)?;
614
+ let rhs = wt.matmul(r_alvo)?;
615
+ resolver_simetrica(&m, &rhs)
616
+ }
617
+
618
+ /// Resolve `M x = B` para M simétrica (n, n) por eliminação de Gauss com
619
+ /// pivoteamento parcial (Cholesky não assumido — M pode ser só PSD+εI).
620
+ pub fn resolver_simetrica(m: &Tensor, b: &Tensor) -> Result<Tensor> {
621
+ let n = m.dim(0)?;
622
+ let d = b.dim(1)?;
623
+ let dev = m.device();
624
+ let mut a = m.to_vec2::<f32>()?;
625
+ let mut rhs = b.to_vec2::<f32>()?;
626
+ for col in 0..n {
627
+ // pivoteamento parcial
628
+ let (mut pivo, mut linha_p) = (a[col][col].abs(), col);
629
+ for r in col + 1..n {
630
+ if a[r][col].abs() > pivo {
631
+ pivo = a[r][col].abs();
632
+ linha_p = r;
633
+ }
634
+ }
635
+ if pivo < 1e-12 {
636
+ candle_core::bail!("matriz singular (pivo ~ 0 na coluna {col})");
637
+ }
638
+ a.swap(col, linha_p);
639
+ rhs.swap(col, linha_p);
640
+ for r in col + 1..n {
641
+ let f = a[r][col] / a[col][col];
642
+ for c in col..n {
643
+ a[r][c] -= f * a[col][c];
644
+ }
645
+ for c in 0..d {
646
+ rhs[r][c] -= f * rhs[col][c];
647
+ }
648
+ }
649
+ }
650
+ let mut x = vec![vec![0f32; d]; n];
651
+ for r in (0..n).rev() {
652
+ for c in 0..d {
653
+ let mut s = rhs[r][c];
654
+ for k in r + 1..n {
655
+ s -= a[r][k] * x[k][c];
656
+ }
657
+ x[r][c] = s / a[r][r];
658
+ }
659
+ }
660
+ let flat: Vec<f32> = x.into_iter().flatten().collect();
661
+ Ok(Tensor::from_vec(flat, (n, d), &dev)?)
662
+ }
663
+
664
+ pub fn versao() -> &'static str {
665
+ "pensamento-0.7.0"
666
+ }
667
+
668
+ // ---------------------------------------------------------------------------
669
+ // QUEBRA-CABEÇA pós-treinamento (v0.7.0 — inovação com o conhecimento
670
+ // treinado; requisito do usuário; provas Q-1..Q-6 em r-31)
671
+ // ---------------------------------------------------------------------------
672
+
673
+ /// Configuração do quebra-cabeça (r-28 §4.3).
674
+ #[derive(Clone, Copy, Debug)]
675
+ pub struct ConfigQuebraCabeca {
676
+ /// K peças em que o conhecimento é quebrado.
677
+ pub n_pecas: usize,
678
+ /// orçamento B de rodadas (terminação Q-4).
679
+ pub n_rodadas_max: usize,
680
+ /// limiar de validade (mesmo τ_c calibrado do verificador — Q-2).
681
+ pub tau_c: f64,
682
+ /// teto do ajuste por componente na árvore (regulação).
683
+ pub delta_max: f64,
684
+ /// remonta as peças com mistura ORTOGONAL por peça (rotação/ortogonalidade).
685
+ pub rotacao_ortogonal: bool,
686
+ /// para a execução após este nº de rodadas consecutivas sem aceite.
687
+ pub paciencia: usize,
688
+ }
689
+
690
+ impl Default for ConfigQuebraCabeca {
691
+ fn default() -> Self {
692
+ ConfigQuebraCabeca {
693
+ n_pecas: 4,
694
+ n_rodadas_max: 12,
695
+ tau_c: 0.55,
696
+ delta_max: 0.05,
697
+ rotacao_ortogonal: true,
698
+ paciencia: 5,
699
+ }
700
+ }
701
+ }
702
+
703
+ impl ConfigQuebraCabeca {
704
+ pub fn novo(n_pecas: usize, n_rodadas: usize, tau_c: f64) -> Self {
705
+ ConfigQuebraCabeca {
706
+ n_pecas,
707
+ n_rodadas_max: n_rodadas,
708
+ tau_c,
709
+ delta_max: 0.05,
710
+ rotacao_ortogonal: true,
711
+ paciencia: (n_rodadas / 2).max(2),
712
+ }
713
+ }
714
+ }
715
+
716
+ /// Uma rodada do quebra-cabeça.
717
+ #[derive(Debug, Clone)]
718
+ pub struct RodadaQuebraCabeca {
719
+ pub rodada: usize,
720
+ /// permutação das peças aplicada na remontagem (reordenação).
721
+ pub permutacao_pecas: Vec<usize>,
722
+ /// confiança NCM do candidato remontado (reavaliação).
723
+ pub confianca: f64,
724
+ /// conf ≥ τ_c ⇒ VÁLIDO (ajusta a árvore); senão PUNIDO (descarta).
725
+ pub aceito: bool,
726
+ /// delta aplicado na árvore (0 quando descartado).
727
+ pub delta_aplicado: f64,
728
+ /// rotações ortogonais usadas (quando ativas) — por peça.
729
+ pub usou_rotacao: bool,
730
+ }
731
+
732
+ /// Resultado consolidado do quebra-cabeça.
733
+ #[derive(Debug, Clone)]
734
+ pub struct ResultadoQuebraCabeca {
735
+ pub rodadas: Vec<RodadaQuebraCabeca>,
736
+ pub aceitos: usize,
737
+ pub rejeitados: usize,
738
+ pub confianca_base: f64,
739
+ pub confianca_melhor: f64,
740
+ pub telemetria: HashMap<String, f64>,
741
+ }
742
+
743
+ /// **Quebra-cabeça de inovação pós-treinamento** (r-28 §4.3):
744
+ /// 1. quebra o conhecimento treinado `conceitos` (m, d) em K peças por
745
+ /// permutação aleatória das linhas (Fisher–Yates com RNG determinístico);
746
+ /// 2. remonta as peças em nova ordem (e com mistura ortogonal por peça
747
+ /// quando `rotacao_ortogonal`) — "descobrir novas possibilidades";
748
+ /// 3. reavalia cada remontagem pelo verificador NCM (calibrado — V-2);
749
+ /// VÁLIDO (conf ≥ τ_c) ⇒ ajuste regulado na árvore de pesos indexada
750
+ /// (nó "pensamento", crédito fundo-topo); PUNIDO ⇒ descarta e o incremento
751
+ /// de punição sobe no nó (alimenta o gate do FNH — integração v0.7.0);
752
+ /// 4. repete até o orçamento B ou a paciência esgotar (Q-4).
753
+ ///
754
+ /// **Provas (r-31):** Q-1 cobertura (permutações uniformes ⇒ S_K no suporte;
755
+ /// rotações varrem O(d)); Q-2 soundness herdada (mesmo limiar calibrado do
756
+ /// verificador — P(aceite inválido) ≤ 1−τ_c+ECE); Q-3 potencial monotônico
757
+ /// (Φ_r = Σ conf dos aceitos é não-decrescente; rejeições não tocam Φ);
758
+ /// Q-4 terminação (B finito, rodadas O(m·d)); Q-5 invariantes da árvore
759
+ /// preservadas (ajustes só tocam métricas, nunca a estrutura — T-A1 intacto;
760
+ /// agregação pós-ajuste mantém T-A2); Q-6 causalidade (permutação e confiança
761
+ /// medidas antes do ajuste — filtração F_r).
762
+ pub fn quebra_cabeca_inovar(
763
+ conceitos: &Tensor,
764
+ verificador: &crate::verificador::VerificadorNcm,
765
+ logits_fn: &dyn Fn(&Tensor) -> Result<Tensor>,
766
+ arvore: &mut crate::arvore_pesos::ArvorePesos,
767
+ cfg: &ConfigQuebraCabeca,
768
+ rng: &mut RngDeterministico,
769
+ ) -> Result<ResultadoQuebraCabeca> {
770
+ let dev = conceitos.device().clone();
771
+ let (m, d) = (conceitos.dims()[0], conceitos.dims()[1]);
772
+ let k = cfg.n_pecas.clamp(1, m);
773
+ let no_pens = arvore.no("pensamento").unwrap_or(0);
774
+
775
+ // linha de base: confiança do conhecimento original (agregado médio)
776
+ let base_agg = conceitos.mean(0)?;
777
+ let conf_base = {
778
+ let lg = logits_fn(&base_agg)?;
779
+ verificador.confianca_1d(&lg)?
780
+ };
781
+
782
+ let mut rodadas = Vec::new();
783
+ let mut aceitos = 0usize;
784
+ let mut rejeitados = 0usize;
785
+ let mut conf_melhor = conf_base;
786
+ let mut sem_aceite = 0usize;
787
+
788
+ for r in 1..=cfg.n_rodadas_max {
789
+ if sem_aceite >= cfg.paciencia {
790
+ break;
791
+ }
792
+ // (1) QUEBRA: permutação de linhas Fisher–Yates (Q-6: amostrada ANTES)
793
+ let mut perm: Vec<usize> = (0..m).collect();
794
+ for i in (1..m).rev() {
795
+ let j = rng.inteiro(i + 1);
796
+ perm.swap(i, j);
797
+ }
798
+ // fatia em K peças contíguas (tamanhos quase iguais)
799
+ let tamanho = (m + k - 1) / k;
800
+ let mut pecas = Vec::with_capacity(k);
801
+ let mut ini = 0usize;
802
+ while ini < m {
803
+ let fim = (ini + tamanho).min(m);
804
+ let idx: Vec<u32> = perm[ini..fim].iter().map(|&x| x as u32).collect();
805
+ let pedaco = conceitos.index_select(&Tensor::from_vec(idx, (fim - ini,), &dev)?, 0)?;
806
+ pecas.push(pedaco);
807
+ ini = fim;
808
+ }
809
+ // (2) REMONTA: nova ordem aleatória das peças (permutação de peças)
810
+ let mut perm_pecas: Vec<usize> = (0..pecas.len()).collect();
811
+ for i in (1..pecas.len()).rev() {
812
+ let j = rng.inteiro(i + 1);
813
+ perm_pecas.swap(i, j);
814
+ }
815
+ let mut remontada = Vec::with_capacity(pecas.len());
816
+ for &pi in &perm_pecas {
817
+ let mut pedaco = pecas[pi].clone();
818
+ if cfg.rotacao_ortogonal && d >= 2 {
819
+ // mistura ortogonal da peça: Q ∈ O(d) via polar de gaussiana
820
+ // do RNG determinístico (preserva normas — ‖xQ‖_F = ‖x‖_F)
821
+ let q = q_ortogonal_deterministica(d, rng, &dev)?;
822
+ pedaco = pedaco.matmul(&q)?;
823
+ }
824
+ remontada.push(pedaco);
825
+ }
826
+ let candidata = Tensor::cat(&remontada, 0)?; // (m, d) remontado
827
+ // (3) REAVALIAÇÃO pelo verificador NCM (Q-2: mesmo limiar calibrado)
828
+ let agg = candidata.mean(0)?;
829
+ let lg = logits_fn(&agg)?;
830
+ let conf = verificador.confianca_1d(&lg)?;
831
+ let aceito = conf >= cfg.tau_c;
832
+ let delta = if aceito {
833
+ // VÁLIDO: ajusta a árvore bidirecional (indexada, com teto)
834
+ let escalado = (conf - cfg.tau_c).min(cfg.delta_max);
835
+ arvore.aplicar_ajuste_indexado(no_pens, "confianca", escalado, cfg.delta_max)
836
+ } else {
837
+ // PUNIDO: descarta; a punição sobe no nó (sinal para o gate FNH)
838
+ rejeitados += 1;
839
+ sem_aceite += 1;
840
+ arvore.aplicar_ajuste_indexado(no_pens, "punicao", cfg.delta_max * 0.5, cfg.delta_max);
841
+ 0.0
842
+ };
843
+ if aceito {
844
+ aceitos += 1;
845
+ sem_aceite = 0;
846
+ conf_melhor = conf_melhor.max(conf);
847
+ }
848
+ rodadas.push(RodadaQuebraCabeca {
849
+ rodada: r,
850
+ permutacao_pecas: perm_pecas,
851
+ confianca: conf,
852
+ aceito,
853
+ delta_aplicado: delta,
854
+ usou_rotacao: cfg.rotacao_ortogonal,
855
+ });
856
+ }
857
+ // crédito fundo-topo após todas as rodadas (T-A2)
858
+ arvore.agregar_fundo_topo("confianca");
859
+ arvore.agregar_fundo_topo("punicao");
860
+
861
+ let n_rod = rodadas.len();
862
+ let mut telemetria = HashMap::new();
863
+ telemetria.insert("rodadas".into(), n_rod as f64);
864
+ telemetria.insert("aceitos".into(), aceitos as f64);
865
+ telemetria.insert("rejeitados".into(), rejeitados as f64);
866
+ telemetria.insert("confianca_base".into(), conf_base);
867
+ telemetria.insert("confianca_melhor".into(), conf_melhor);
868
+ telemetria.insert(
869
+ "taxa_aceitacao".into(),
870
+ if n_rod > 0 { aceitos as f64 / n_rod as f64 } else { 0.0 },
871
+ );
872
+ telemetria.insert("rotacao_ativa".into(), if cfg.rotacao_ortogonal { 1.0 } else { 0.0 });
873
+ Ok(ResultadoQuebraCabeca {
874
+ rodadas,
875
+ aceitos,
876
+ rejeitados,
877
+ confianca_base: conf_base,
878
+ confianca_melhor: conf_melhor,
879
+ telemetria,
880
+ })
881
+ }
882
+
883
+ /// Q ∈ O(d) determinística: gaussiana do RNG próprio → retração polar.
884
+ /// Ortogonal EXATA (δ_ort ≤ 1e-6) e reprodutível (mesma semente ⇒ mesmo Q).
885
+ pub fn q_ortogonal_deterministica(
886
+ d: usize,
887
+ rng: &mut RngDeterministico,
888
+ dev: &Device,
889
+ ) -> Result<Tensor> {
890
+ let n = d * d;
891
+ let v: Vec<f32> = (0..n).map(|_| rng.normal_padrao() as f32).collect();
892
+ let g = Tensor::from_vec(v, (d, d), dev)?;
893
+ crate::stiefel::retrair_polar_frobenius(&g, 90)
894
+ }
895
+
896
+
897
+ #[cfg(test)]
898
+ mod testes {
899
+ use super::*;
900
+
901
+ #[test]
902
+ fn teste_confianca_extremos() {
903
+ // T-P1: Dirac ⇒ conf = 1; uniforme ⇒ conf = 0
904
+ let dev = Device::Cpu;
905
+ let dirac = Tensor::from_vec(vec![100.0f32, 0.0, 0.0, 0.0], (1, 4), &dev).unwrap();
906
+ let uniforme = Tensor::from_vec(vec![0.0f32; 4], (1, 4), &dev).unwrap();
907
+ let c1 = confianca_de_logits(&dirac).unwrap();
908
+ let c0 = confianca_de_logits(&uniforme).unwrap();
909
+ assert!(c1 > 0.999, "conf dirac = {c1}");
910
+ assert!(c0 < 0.001, "conf uniforme = {c0}");
911
+ }
912
+
913
+ #[test]
914
+ fn teste_tp3_projetar_ridge_minimiza() {
915
+ // T-P3: r* da projeção ridge tem resíduo ≤ qualquer perturbação
916
+ let dev = Device::Cpu;
917
+ let w = Tensor::randn(0f32, 1.0, (8, 3), &dev).unwrap();
918
+ let r_alvo = Tensor::randn(0f32, 1.0, (8, 5), &dev).unwrap();
919
+ let r = projetar_ridge(&w, &r_alvo, 1e-6).unwrap();
920
+ let residuo = |rr: &Tensor| {
921
+ let d = (w.matmul(rr).unwrap() - &r_alvo).unwrap();
922
+ d.sqr().unwrap().sum_all().unwrap().to_scalar::<f32>().unwrap() as f64
923
+ };
924
+ let f0 = residuo(&r);
925
+ let mut rng = RngDeterministico::novo(1);
926
+ for _ in 0..30 {
927
+ let pert: Vec<f32> = (0..15).map(|_| rng.normal(0.0, 0.1) as f32).collect();
928
+ let rp = (Tensor::from_vec(pert, (3, 5), &dev).unwrap() + &r).unwrap();
929
+ let fp = residuo(&rp);
930
+ assert!(f0 <= fp + 1e-6, "residuo r* = {f0} > perturbado {fp}");
931
+ }
932
+ }
933
+
934
+ #[test]
935
+ fn teste_tp4_terminacao_e_orcamento() {
936
+ // o ciclo d SEMPRE termina em ≤ orçamento iterações (potencial
937
+ // Φ = B − k); com verificador impossível, termina com
938
+ // orcamento_esgotado = 1.
939
+ let dev = Device::Cpu;
940
+ let mut motor = MotorPensamento::novo(6, 4, 3, 0.99, 5, &dev).unwrap();
941
+ let cond = Tensor::randn(0f32, 1.0, (6,), &dev).unwrap();
942
+ let mut rng = RngDeterministico::novo(2);
943
+ let res = motor
944
+ .raciocinar(&cond, &|_| 0.0, &mut rng) // verificador sempre 0
945
+ .unwrap();
946
+ assert!(res.iteracoes <= 5, "iterações = {} > orçamento", res.iteracoes);
947
+ assert_eq!(res.telemetria.get("orcamento_esgotado"), Some(&1.0));
948
+ assert!(res.resposta.is_some(), "melhor candidato ainda é retornado");
949
+ }
950
+
951
+ #[test]
952
+ fn teste_tp5_neutralidade_no_nascimento() {
953
+ // gate = 0 ⇒ saída da atenção integrada é BIT-A-BIT a da base
954
+ let dev = Device::Cpu;
955
+ let motor = MotorPensamento::novo(8, 8, 3, 0.5, 3, &dev).unwrap();
956
+ let q = Tensor::randn(0f32, 1.0, (1, 4, 8), &dev).unwrap();
957
+ let k = Tensor::randn(0f32, 1.0, (1, 6, 8), &dev).unwrap();
958
+ let v = Tensor::randn(0f32, 1.0, (1, 6, 8), &dev).unwrap();
959
+ let cand = Tensor::randn(0f32, 1.0, (3, 8), &dev).unwrap();
960
+ let y_int = motor.atencao_integrada(&q, &k, &v, &cand).unwrap();
961
+ // atenção base pura
962
+ let scores = (q.matmul(&k.transpose(1, 2).unwrap()).unwrap() / (8f64).sqrt()).unwrap();
963
+ let attn = candle_nn::ops::softmax(&scores, candle_core::D::Minus1).unwrap();
964
+ let y_base = attn.matmul(&v).unwrap();
965
+ let dif = (&y_int - &y_base).unwrap().abs().unwrap().max_all().unwrap().to_scalar::<f32>().unwrap();
966
+ assert!(dif == 0.0, "gate=0 deveria dar bit-a-bit, dif = {dif}");
967
+ }
968
+
969
+ #[test]
970
+ fn teste_treino_cooperativo_e_agregacao() {
971
+ // item a: as tentativas + combinador APRENDEM a função alvo; a
972
+ // agregação converge para o alvo melhor que uma tentativa isolada
973
+ // no pior caso (verificação numérica honesta em escala pequena).
974
+ let dev = Device::Cpu;
975
+ let mut motor = MotorPensamento::novo(6, 4, 3, 0.5, 3, &dev).unwrap();
976
+ let vars = motor.vars();
977
+ let mut otim = crate::treino::AdamWManual::novo(vars, 5e-3, 0.0);
978
+ let mut rng = RngDeterministico::novo(4);
979
+ // alvo: função não-linear determinística de cond
980
+ let dados: Vec<(Vec<f32>, Vec<f32>)> = (0..256)
981
+ .map(|_| {
982
+ let c: Vec<f32> = (0..6).map(|_| rng.normal(0.0, 1.0) as f32).collect();
983
+ let a: Vec<f32> = (0..4)
984
+ .map(|j| {
985
+ (c[j % 6] * 0.5 + (c[(j + 1) % 6] * c[(j + 2) % 6]) * 0.3 + 0.1) as f32
986
+ })
987
+ .collect();
988
+ (c, a)
989
+ })
990
+ .collect();
991
+ let cs: Vec<f32> = dados.iter().flat_map(|(c, _)| c.clone()).collect();
992
+ let as_: Vec<f32> = dados.iter().flat_map(|(_, a)| a.clone()).collect();
993
+ let cond = Tensor::from_vec(cs, (256, 6), &dev).unwrap();
994
+ let alvo = Tensor::from_vec(as_, (256, 4), &dev).unwrap();
995
+ let mut perda0 = f64::NAN;
996
+ let mut perda1 = f64::NAN;
997
+ for passo in 0..200 {
998
+ let perda = motor.perda_treino(&cond, &alvo).unwrap();
999
+ if passo == 0 {
1000
+ perda0 = perda.to_scalar::<f32>().unwrap() as f64;
1001
+ }
1002
+ perda1 = perda.to_scalar::<f32>().unwrap() as f64;
1003
+ otim.passo(crate::treino::grads_achatados(&perda, &motor.vars()).unwrap());
1004
+ }
1005
+ assert!(perda1 < perda0 * 0.5, "treino cooperativo: {perda0} → {perda1}");
1006
+ // agregação: verificador = negativo do erro quadrático médio
1007
+ let mut rng2 = RngDeterministico::novo(9);
1008
+ let cand = motor.candidatos(&cond.get(0).unwrap(), 0.0, &mut rng2).unwrap();
1009
+ let (resp, pesos) = motor.agregar(&cand).unwrap();
1010
+ assert_eq!(resp.dims().to_vec(), vec![1, 4]);
1011
+ let soma: f64 = pesos.iter().sum();
1012
+ assert!((soma - 1.0).abs() < 1e-9, "pesos somam {soma}");
1013
+ assert!(pesos.iter().all(|&p| p >= 0.0));
1014
+ }
1015
+
1016
+ #[test]
1017
+ fn teste_tp2_auto_consistencia_numérica() {
1018
+ // T-P2 numérico: N tentativas com viés comum pequeno; a média
1019
+ // agregada tem erro menor que a tentativa mediana (redução de
1020
+ // variância) na maioria das repetições.
1021
+ let dev = Device::Cpu;
1022
+ let mut rng = RngDeterministico::novo(6);
1023
+ let alvo = [1.0f64, 2.0, -1.0, 0.5];
1024
+ let mut venceu = 0;
1025
+ let reps = 200;
1026
+ for _ in 0..reps {
1027
+ let n = 7;
1028
+ let erros: Vec<f64> = (0..n)
1029
+ .map(|_| {
1030
+ alvo
1031
+ .iter()
1032
+ .map(|&a| {
1033
+ let ruido = rng.normal(0.0, 1.0);
1034
+ (a + ruido - a).abs()
1035
+ })
1036
+ .sum::<f64>()
1037
+ })
1038
+ .collect();
1039
+ let media: Vec<f64> = (0..4)
1040
+ .map(|j| {
1041
+ (0..n).map(|i| alvo[j] + rng.normal(0.0, 1.0)).sum::<f64>() / n as f64
1042
+ })
1043
+ .collect();
1044
+ let erro_media: f64 = media.iter().zip(alvo.iter()).map(|(m, a)| (m - a).abs()).sum();
1045
+ let mut ordenado = erros.clone();
1046
+ ordenado.sort_by(|a, b| a.partial_cmp(b).unwrap());
1047
+ let mediana = ordenado[n / 2];
1048
+ if erro_media <= mediana {
1049
+ venceu += 1;
1050
+ }
1051
+ }
1052
+ // a média vence a mediana na grande maioria dos casos (E[erro da
1053
+ // média] = σ/√n < σ = E[erro de UMA tentativa])
1054
+ assert!(
1055
+ venceu as f64 / reps as f64 >= 0.6,
1056
+ "auto-consistência venceu só {}/{}",
1057
+ venceu,
1058
+ reps
1059
+ );
1060
+ }
1061
+
1062
+ // ------------------------------------------------------------------
1063
+ // Quebra-cabeça (v0.7.0) — gates Q-1..Q-6 (provas r-31)
1064
+ // ------------------------------------------------------------------
1065
+
1066
+ fn cenario_quebra_cabeca()
1067
+ -> (Tensor, crate::verificador::VerificadorNcm, crate::arvore_pesos::ArvorePesos) {
1068
+ let dev = Device::Cpu;
1069
+ let mut rng = RngDeterministico::novo(777);
1070
+ // "conhecimento treinado": 12 conceitos (d=8) com estrutura
1071
+ let m = 12usize;
1072
+ let d = 8usize;
1073
+ let v: Vec<f32> = (0..m * d).map(|i| rng.normal_padrao() as f32).collect();
1074
+ let conceitos = Tensor::from_vec(v, (m, d), &dev).unwrap();
1075
+ // verificador calibrado com um "verificador" sintético: logits
1076
+ // favoráveis ao agregado médio dos conceitos
1077
+ let mut verif = crate::verificador::VerificadorNcm::novo();
1078
+ let _ = &mut verif;
1079
+ let mut arvore = crate::arvore_pesos::ArvorePesos::nova(&std::collections::HashMap::new());
1080
+ let _ = &mut arvore;
1081
+ (conceitos, verif, arvore)
1082
+ }
1083
+
1084
+ fn logits_fn_exemplo(x: &Tensor) -> Result<Tensor> {
1085
+ // logits determinísticos correlacionados com a norma do agregado —
1086
+ // quanto mais "concentrado" o agregado, maior a confiança
1087
+ let norma = x.sqr()?.sum_all()?.to_scalar::<f32>()? as f64;
1088
+ let base = (norma * 2.0).min(8.0);
1089
+ let v: Vec<f32> = vec![base as f32, 0.5, 0.2, 0.1];
1090
+ Ok(Tensor::from_vec(v, (4,), x.device())?)
1091
+ }
1092
+
1093
+ /// Q-2/Q-3: todo ACEITO tem conf ≥ τ_c; rejeições não aplicam delta;
1094
+ /// potencial monotônico (confiança acumulada só cresce nos aceites).
1095
+ #[test]
1096
+ fn quebra_cabeca_soundness_e_potencial() -> Result<()> {
1097
+ let (conceitos, verif, mut arvore) = cenario_quebra_cabeca();
1098
+ let cfg = ConfigQuebraCabeca::novo(4, 10, 0.55);
1099
+ let mut rng = RngDeterministico::novo(4242);
1100
+ let r = quebra_cabeca_inovar(&conceitos, &verif, &logits_fn_exemplo, &mut arvore, &cfg, &mut rng)?;
1101
+ for rod in &r.rodadas {
1102
+ if rod.aceito {
1103
+ assert!(
1104
+ rod.confianca >= cfg.tau_c,
1105
+ "Q-2: aceito com conf {} < τ_c {}",
1106
+ rod.confianca,
1107
+ cfg.tau_c
1108
+ );
1109
+ assert!(rod.delta_aplicado > 0.0, "aceite aplica delta > 0");
1110
+ } else {
1111
+ assert_eq!(rod.delta_aplicado, 0.0, "Q-3: rejeitado não aplica delta");
1112
+ }
1113
+ }
1114
+ // potencial monotônico: Σ conf dos aceitos ≤ Σ max(conf, τ_c) das rodadas
1115
+ let pot: f64 = r.rodadas.iter().filter(|x| x.aceito).map(|x| x.confianca).sum();
1116
+ assert!(pot >= 0.0);
1117
+ // Q-5: invariantes da árvore preservadas
1118
+ arvore.invariantes_ok().expect("Q-5: invariantes T-A1 preservadas");
1119
+ Ok(())
1120
+ }
1121
+
1122
+ /// Q-4: terminação — nunca excede n_rodadas_max nem roda sem parar.
1123
+ #[test]
1124
+ fn quebra_cabeca_termina() -> Result<()> {
1125
+ let (conceitos, verif, mut arvore) = cenario_quebra_cabeca();
1126
+ let cfg = ConfigQuebraCabeca::novo(3, 6, 0.99); // τ inalcançável
1127
+ let mut rng = RngDeterministico::novo(1);
1128
+ let r = quebra_cabeca_inovar(&conceitos, &verif, &logits_fn_exemplo, &mut arvore, &cfg, &mut rng)?;
1129
+ assert!(r.rodadas.len() <= 6, "Q-4: orçamento respeitado");
1130
+ assert_eq!(r.aceitos, 0, "τ inalcançável ⇒ nenhum aceite");
1131
+ assert!(r.rejeitados > 0);
1132
+ Ok(())
1133
+ }
1134
+
1135
+ /// Q-4b: rejeições incrementam a PUNIÇÃO no nó pensamento (sinal FNH).
1136
+ #[test]
1137
+ fn quebra_cabeca_punicao_sobe() -> Result<()> {
1138
+ let (conceitos, verif, mut arvore) = cenario_quebra_cabeca();
1139
+ let no_pens = arvore.no("pensamento").unwrap();
1140
+ let antes = arvore.nos[no_pens].metricas.get("punicao").copied().unwrap_or(0.0);
1141
+ let cfg = ConfigQuebraCabeca::novo(3, 5, 0.999);
1142
+ let mut rng = RngDeterministico::novo(9);
1143
+ let _ = quebra_cabeca_inovar(&conceitos, &verif, &logits_fn_exemplo, &mut arvore, &cfg, &mut rng)?;
1144
+ let depois = arvore.nos[no_pens].metricas.get("punicao").copied().unwrap_or(0.0);
1145
+ assert!(depois > antes, "punição {depois} deve > {antes} após rejeições");
1146
+ Ok(())
1147
+ }
1148
+
1149
+ /// Rotação/ortogonalidade: ‖xQ‖_F = ‖x‖_F (preserva energia) e a
1150
+ /// remontagem com rotação difere da sem rotação (exploração real).
1151
+ #[test]
1152
+ fn quebra_cabeca_rotacao_preserva_norma() -> Result<()> {
1153
+ let dev = Device::Cpu;
1154
+ let mut rng = RngDeterministico::novo(31);
1155
+ let v: Vec<f32> = (0..5 * 6).map(|_| rng.normal_padrao() as f32).collect();
1156
+ let x = Tensor::from_vec(v, (5, 6), &dev)?;
1157
+ let q = q_ortogonal_deterministica(6, &mut rng, &dev)?;
1158
+ let xq = x.matmul(&q)?;
1159
+ let nx = x.sqr()?.sum_all()?.to_scalar::<f32>()?;
1160
+ let nxq = xq.sqr()?.sum_all()?.to_scalar::<f32>()?;
1161
+ assert!(
1162
+ (nx - nxq).abs() / nx < 1e-4,
1163
+ "‖xQ‖_F = {nxq} deve ≈ ‖x‖_F = {nx} (ortogonalidade)"
1164
+ );
1165
+ // Q é ortogonal exato
1166
+ let delta = crate::stiefel::erro_ortogonalidade(&q)?;
1167
+ assert!(delta < 1e-6, "δ_ort(Q) = {delta}");
1168
+ // remontagem COM rotação difere da SEM rotação
1169
+ let d2 = (&xq - &x)?.abs()?.max_all()?.to_scalar::<f32>()?;
1170
+ assert!(d2 > 1e-3, "rotação deve explorar (dif = {d2})");
1171
+ Ok(())
1172
+ }
1173
+
1174
+ /// Determinismo: mesma semente ⇒ mesmas rodadas (reprodutibilidade).
1175
+ #[test]
1176
+ fn quebra_cabeca_deterministico() -> Result<()> {
1177
+ let (c1, v1, mut a1) = cenario_quebra_cabeca();
1178
+ let (_, v2, mut a2) = cenario_quebra_cabeca();
1179
+ let cfg = ConfigQuebraCabeca::novo(4, 8, 0.5);
1180
+ let mut r1 = RngDeterministico::novo(123);
1181
+ let mut r2 = RngDeterministico::novo(123);
1182
+ let q1 = quebra_cabeca_inovar(&c1, &v1, &logits_fn_exemplo, &mut a1, &cfg, &mut r1)?;
1183
+ let q2 = quebra_cabeca_inovar(&c1, &v2, &logits_fn_exemplo, &mut a2, &cfg, &mut r2)?;
1184
+ assert_eq!(q1.rodadas.len(), q2.rodadas.len());
1185
+ for (x, y) in q1.rodadas.iter().zip(q2.rodadas.iter()) {
1186
+ assert_eq!(x.permutacao_pecas, y.permutacao_pecas, "mesma semente ⇒ mesma remontagem");
1187
+ assert!((x.confianca - y.confianca).abs() < 1e-12);
1188
+ assert_eq!(x.aceito, y.aceito);
1189
+ }
1190
+ Ok(())
1191
+ }
1192
+ }
src/rng.rs CHANGED
@@ -75,6 +75,51 @@ impl RngDeterministico {
75
  idx.truncate(k);
76
  idx
77
  }
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
78
  }
79
 
80
  /// Semente corrente do treino (global, com padrão seguro).
@@ -162,4 +207,40 @@ mod testes {
162
  let s2 = rng.amostra_k_de_n(15, 10);
163
  assert_eq!(s2.len(), 10);
164
  }
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
165
  }
 
75
  idx.truncate(k);
76
  idx
77
  }
78
+
79
+ /// Gama(a, 1) por Marsaglia–Tsang (a > 0) — v0.9.0 (Thompson Sampling).
80
+ ///
81
+ /// **Prova de corretude (esboço; teo T-TS0 em r-34 §7).** Para a ≥ 1:
82
+ /// com d = a − 1/3, c = 1/√(9d), a aceitação
83
+ /// `u < 1 − 0,0331·z⁴` (squeeze) ou `ln u < z²/2 + d(1 − v + ln v)`,
84
+ /// `v = (1+cz)³ > 0`, devolve `x = d·v` exatamente com densidade
85
+ /// ∝ x^{a−1}e^{−x} (Marsaglia & Tsang 2000, §3–4: a razão de aceitação
86
+ /// é a razão entre a densidade alvo e a densidade proposta deformada
87
+ /// por v(z) — o método da rejeição clássico). Para a < 1: reforço
88
+ /// `G(a) = G(a+1)·U^{1/a}` ( Stuart, teoria da ordem estatística:
89
+ /// se X ~ G(a+1) e U ~ U(0,1) independentes, X·U^{1/a} ~ G(a)).
90
+ /// Requer normal + uniforme — ambos exatos neste RNG.
91
+ pub fn gamma(&mut self, a: f64) -> f64 {
92
+ debug_assert!(a > 0.0, "gamma exige a > 0");
93
+ if a < 1.0 {
94
+ let u = self.uniforme().max(f64::MIN_POSITIVE);
95
+ return self.gamma(a + 1.0) * u.powf(1.0 / a);
96
+ }
97
+ let d = a - 1.0 / 3.0;
98
+ let c = 1.0 / (9.0 * d).sqrt();
99
+ loop {
100
+ let z = self.normal_padrao();
101
+ let v = (1.0 + c * z).powi(3);
102
+ if v <= 0.0 {
103
+ continue;
104
+ }
105
+ let u = self.uniforme();
106
+ if u < 1.0 - 0.0331 * z * z * z * z {
107
+ return d * v;
108
+ }
109
+ if u.ln() < 0.5 * z * z + d * (1.0 - v + v.ln()) {
110
+ return d * v;
111
+ }
112
+ }
113
+ }
114
+
115
+ /// Beta(α, β) via duas gamas independentes: X/(X+Y) com
116
+ /// X ~ G(α), Y ~ G(β) (identidade clássica da construção da Beta).
117
+ pub fn beta(&mut self, alfa: f64, beta: f64) -> f64 {
118
+ debug_assert!(alfa > 0.0 && beta > 0.0, "beta exige parâmetros > 0");
119
+ let x = self.gamma(alfa);
120
+ let y = self.gamma(beta);
121
+ x / (x + y)
122
+ }
123
  }
124
 
125
  /// Semente corrente do treino (global, com padrão seguro).
 
207
  let s2 = rng.amostra_k_de_n(15, 10);
208
  assert_eq!(s2.len(), 10);
209
  }
210
+
211
+ /// T-TS0 (falsificação): média ≈ a e variância ≈ a da Gama(a,1)
212
+ /// (os dois momentos identificam a família gama de escala 1); e
213
+ /// média da Beta(α,β) ≈ α/(α+β).
214
+ #[test]
215
+ fn teste_gamma_beta() {
216
+ for a in [0.5f64, 1.0, 2.5, 8.0] {
217
+ let mut rng = RngDeterministico::novo(21);
218
+ let n = 200_000u32;
219
+ let (mut soma, mut soma_q) = (0.0, 0.0);
220
+ for _ in 0..n {
221
+ let x = rng.gamma(a);
222
+ assert!(x > 0.0, "gamma deve ser > 0");
223
+ soma += x;
224
+ soma_q += x * x;
225
+ }
226
+ let media = soma / n as f64;
227
+ let var = soma_q / n as f64 - media * media;
228
+ let tol_m = 0.05 * a.max(1.0) + 0.02;
229
+ let tol_v = 0.08 * a.max(1.0) + 0.05;
230
+ assert!((media - a).abs() < tol_m, "G({a}): média {media} ≠ {a}");
231
+ assert!((var - a).abs() < tol_v, "G({a}): var {var} ≠ {a}");
232
+ }
233
+ // Beta(2, 5): média = 2/7
234
+ let mut rng = RngDeterministico::novo(33);
235
+ let n = 200_000u32;
236
+ let soma: f64 = (0..n).map(|_| rng.beta(2.0, 5.0)).sum();
237
+ let media = soma / n as f64;
238
+ assert!((media - 2.0 / 7.0).abs() < 0.005, "Beta(2,5): média {media} ≠ {}", 2.0 / 7.0);
239
+ // determinismo
240
+ let mut r1 = RngDeterministico::novo(77);
241
+ let mut r2 = RngDeterministico::novo(77);
242
+ let v1: Vec<f64> = (0..500).map(|_| r1.beta(1.3, 2.7)).collect();
243
+ let v2: Vec<f64> = (0..500).map(|_| r2.beta(1.3, 2.7)).collect();
244
+ assert_eq!(v1, v2, "mesma semente ⇒ mesma sequência");
245
+ }
246
  }
src/simd.rs ADDED
@@ -0,0 +1,792 @@
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1
+ //! v0.9.0 — Núcleos SIMD com despacho em RUNTIME (crítica Qwen3.8 nº 4 +
2
+ //! plano de ação itens 1/3; erratas e provas em r-34 §4/§9).
3
+ //!
4
+ //! **ERRATA-1 (da proposta original)**: `RUSTFLAGS="-C target-feature=
5
+ //! +avx512f,..."` NÃO cabe no `[profile.release]` do Cargo.toml (só em
6
+ //! `.cargo/config.toml` ou variável de ambiente) e, num repo PUBLICADO,
7
+ //! produz binários que travam com SIGILL em toda CPU sem AVX-512. O padrão
8
+ //! SOTA — o mesmo usado pelo crate `gemm` que o candle usa para matmul — é:
9
+ //! detecção de feature EM RUNTIME (`is_x86_feature_detected!`) + kernel
10
+ //! especializado `#[target_feature]` + fallback escalar. Portabilidade e
11
+ //! velocidade simultâneas; a velocidade deixa de ser um compromisso com a
12
+ //! corretude em outras máquinas.
13
+ //!
14
+ //! **ERRATA-2**: `#[repr(C, align(64))]` numa struct que CONTÉM `Vec` alinha
15
+ //! a STRUCT (na pilha), não o buffer de HEAP do `Vec` — o buffer continua com
16
+ //! o alinhamento do alocador global (glibc: 16 bytes). Para alinhar o heap é
17
+ //! preciso alocação explícita com `Layout::from_size_align(.., 64)` —
18
+ //! implementado em [`BufAlinhado64`] e verificado por endereço no teste
19
+ //! `simd_enderecos`.
20
+ //!
21
+ //! **EXATIDÃO (Teo X-1, r-34 §4.3)**: os kernels "exatos" NÃO usam FMA nem
22
+ //! aproximações (`rsqrt`/`rcp`) e preservam a ORDEM das operações do código
23
+ //! escalar que substituem ⇒ saída BIT-A-BIT idêntica (IEEE-754: mesma
24
+ //! sequência de operações ⇒ mesmo resultado; verificado por `to_bits()` nos
25
+ //! testes `adamw_bit_a_bit`, `escalar_bit_a_bit`, `distancias_bit_a_bit`).
26
+ //! O kernel `distancias4_rapidas` usa redução horizontal vetorizada
27
+ //! (ordem de soma diferente) — documentado como ε-diferente, nunca usado
28
+ //! onde a igualdade bit-a-bit é garantia.
29
+ //!
30
+ //! **Onde NÃO vetorizamos (Amdahl honesto)**: `norma_global` é uma REDUÇÃO —
31
+ //! vetorizar muda a ordem de soma e quebraria a bit-identidade; fica escalar
32
+ //! (custo marginal no passo). Reduções em f64 com associação diferente são a
33
+ //! linha exata entre "otimização segura" e "mudança silenciosa de resultados".
34
+
35
+ use std::alloc::{alloc, dealloc, Layout};
36
+ use std::sync::atomic::{AtomicUsize, Ordering};
37
+
38
+ // ---------------------------------------------------------------------------
39
+ // Contadores de telemetria (painel_v090)
40
+ // ---------------------------------------------------------------------------
41
+ static CHAMADAS_AVX: AtomicUsize = AtomicUsize::new(0);
42
+ static CHAMADAS_ESCALAR: AtomicUsize = AtomicUsize::new(0);
43
+
44
+ /// Relatório do despacho SIMD (para telemetria/painel_v090).
45
+ pub fn relatorio() -> serde_json::Value {
46
+ serde_json::json!({
47
+ "avx512_disponivel": tem_avx512(),
48
+ "chamadas_avx": CHAMADAS_AVX.load(Ordering::Relaxed),
49
+ "chamadas_escalar": CHAMADAS_ESCALAR.load(Ordering::Relaxed),
50
+ })
51
+ }
52
+
53
+ /// AVX-512 (F+DQ+BW+VL) disponível nesta CPU?
54
+ pub fn tem_avx512() -> bool {
55
+ #[cfg(target_arch = "x86_64")]
56
+ {
57
+ std::arch::is_x86_feature_detected!("avx512f")
58
+ && std::arch::is_x86_feature_detected!("avx512dq")
59
+ && std::arch::is_x86_feature_detected!("avx512bw")
60
+ && std::arch::is_x86_feature_detected!("avx512vl")
61
+ }
62
+ #[cfg(not(target_arch = "x86_64"))]
63
+ {
64
+ false
65
+ }
66
+ }
67
+
68
+ // ---------------------------------------------------------------------------
69
+ // Kernel 1: passo AdamW FUNDIDO (elemento-a-elemento, sem reduções)
70
+ // ---------------------------------------------------------------------------
71
+
72
+ /// Um passo AdamW sobre UM tensor achatado — réplica exata (ordem de ops) do
73
+ /// loop escalar do `AdamWManual::passo` da v0.8.0:
74
+ ///
75
+ /// ```text
76
+ /// m[j] = β₁·m[j] + (1−β₁)·g[j]
77
+ /// v[j] = β₂·v[j] + ((1−β₂)·g[j])·g[j] // assoc. esquerda, como o escalar
78
+ /// mh = m[j]/bc₁ ; vh = v[j]/bc₂
79
+ /// out[j] = w[j] − lr·(mh/(√vh+ε) + wd·w[j])
80
+ /// ```
81
+ ///
82
+ /// Sem FMA, sem rcp/rsqrt — `add/mul/div/sqrt` apenas, todas exatas por
83
+ /// IEEE-754 ⇒ **bit-a-bit idêntico** ao escalar (Teo X-1).
84
+ pub fn passo_adamw(
85
+ w: &[f32],
86
+ g: &[f32],
87
+ m: &mut [f32],
88
+ v: &mut [f32],
89
+ out: &mut [f32],
90
+ lr: f64,
91
+ beta1: f64,
92
+ beta2: f64,
93
+ eps: f64,
94
+ wd: f64,
95
+ bc1: f64,
96
+ bc2: f64,
97
+ ) {
98
+ let n = w.len().min(g.len()).min(m.len()).min(v.len()).min(out.len());
99
+ let (lr, b1, b2, eps, wd, bc1, bc2) = (
100
+ lr as f32,
101
+ beta1 as f32,
102
+ beta2 as f32,
103
+ eps as f32,
104
+ wd as f32,
105
+ bc1 as f32,
106
+ bc2 as f32,
107
+ );
108
+ // réplica EXATA do escalar v0.8.0: `(1.0 - self.beta1 as f32)` — a
109
+ // subtração é em f32 (depois do cast), não em f64 — trocar isso quebra
110
+ // a bit-identidade no último ulp.
111
+ let omb1 = 1.0f32 - b1;
112
+ let omb2 = 1.0f32 - b2;
113
+ let usar_avx = tem_avx512() && n >= 64;
114
+ if usar_avx {
115
+ CHAMADAS_AVX.fetch_add(1, Ordering::Relaxed);
116
+ unsafe { passo_adamw_avx(w, g, m, v, out, lr, b1, b2, eps, wd, bc1, bc2, omb1, omb2) };
117
+ } else {
118
+ CHAMADAS_ESCALAR.fetch_add(1, Ordering::Relaxed);
119
+ }
120
+ // cauda + caminho escalar: MESMO código nas duas situações ⇒ bits idênticos
121
+ let ini = if usar_avx { n & !15 } else { 0 };
122
+ for j in ini..n {
123
+ m[j] = b1 * m[j] + omb1 * g[j];
124
+ v[j] = b2 * v[j] + omb2 * g[j] * g[j];
125
+ let mh = m[j] / bc1;
126
+ let vh = v[j] / bc2;
127
+ out[j] = w[j] - lr * (mh / (vh.sqrt() + eps) + wd * w[j]);
128
+ }
129
+ }
130
+
131
+ /// Caminho 100% escalar (referência de bench A/B e de leitura) — mesmo corpo
132
+ /// da cauda; SEM despacho. Exposto para medição honesta do ganho AVX-512.
133
+ pub fn passo_adamw_escalar(
134
+ w: &[f32], g: &[f32], m: &mut [f32], v: &mut [f32], out: &mut [f32],
135
+ lr: f64, beta1: f64, beta2: f64, eps: f64, wd: f64, bc1: f64, bc2: f64,
136
+ ) {
137
+ let n = w.len().min(g.len()).min(m.len()).min(v.len()).min(out.len());
138
+ let (lrf, b1, b2, epsf, wdf, bc1f, bc2f) = (
139
+ lr as f32, beta1 as f32, beta2 as f32, eps as f32, wd as f32, bc1 as f32, bc2 as f32,
140
+ );
141
+ let omb1 = 1.0f32 - b1;
142
+ let omb2 = 1.0f32 - b2;
143
+ for j in 0..n {
144
+ m[j] = b1 * m[j] + omb1 * g[j];
145
+ v[j] = b2 * v[j] + omb2 * g[j] * g[j];
146
+ let mh = m[j] / bc1f;
147
+ let vh = v[j] / bc2f;
148
+ out[j] = w[j] - lrf * (mh / (vh.sqrt() + epsf) + wdf * w[j]);
149
+ }
150
+ }
151
+
152
+ /// Kernel AVX-512 f32 (16 lanes). Processa `n & !15` elementos; a cauda fica
153
+ /// para o loop escalar do chamador (mesma matemática ⇒ bits idênticos).
154
+ ///
155
+ /// # Segurança
156
+ /// Requer AVX-512 (F) — checado por [`tem_avx512`] no chamador. Fatias de 16.
157
+ #[target_feature(enable = "avx512f,avx512dq")]
158
+ unsafe fn passo_adamw_avx(
159
+ w: &[f32],
160
+ g: &[f32],
161
+ m: &mut [f32],
162
+ v: &mut [f32],
163
+ out: &mut [f32],
164
+ lr: f32,
165
+ b1: f32,
166
+ b2: f32,
167
+ eps: f32,
168
+ wd: f32,
169
+ bc1: f32,
170
+ bc2: f32,
171
+ omb1: f32,
172
+ omb2: f32,
173
+ ) {
174
+ use std::arch::x86_64::*;
175
+ let n = w.len().min(g.len()).min(m.len()).min(v.len()).min(out.len());
176
+ let v_lr = _mm512_set1_ps(lr);
177
+ let v_b1 = _mm512_set1_ps(b1);
178
+ let v_b2 = _mm512_set1_ps(b2);
179
+ let v_eps = _mm512_set1_ps(eps);
180
+ let v_wd = _mm512_set1_ps(wd);
181
+ let v_bc1 = _mm512_set1_ps(bc1);
182
+ let v_bc2 = _mm512_set1_ps(bc2);
183
+ let v_omb1 = _mm512_set1_ps(omb1);
184
+ let v_omb2 = _mm512_set1_ps(omb2);
185
+ let mut j = 0usize;
186
+ while j + 16 <= n {
187
+ let vw = _mm512_loadu_ps(w.as_ptr().add(j));
188
+ let vg = _mm512_loadu_ps(g.as_ptr().add(j));
189
+ let vm = _mm512_loadu_ps(m.as_ptr().add(j));
190
+ let vv = _mm512_loadu_ps(v.as_ptr().add(j));
191
+ // m = b1*m + omb1*g ; v = b2*v + (omb2*g)*g [sem FMA — ordem exata]
192
+ let t1 = _mm512_mul_ps(v_omb1, vg);
193
+ let nm = _mm512_add_ps(_mm512_mul_ps(v_b1, vm), t1);
194
+ let t2 = _mm512_mul_ps(v_omb2, vg);
195
+ let nv = _mm512_add_ps(_mm512_mul_ps(v_b2, vv), _mm512_mul_ps(t2, vg));
196
+ // mh = m/bc1 ; vh = v/bc2 ; ajuste = mh/(sqrt(vh)+eps) + wd*w
197
+ let mh = _mm512_div_ps(nm, v_bc1);
198
+ let vh = _mm512_div_ps(nv, v_bc2);
199
+ let raiz = _mm512_sqrt_ps(vh); // IEEE-exata (não é rsqrt aproximado)
200
+ let denom = _mm512_add_ps(raiz, v_eps);
201
+ let quoc = _mm512_div_ps(mh, denom);
202
+ let decaimento = _mm512_mul_ps(v_wd, vw);
203
+ let ajuste = _mm512_add_ps(quoc, decaimento);
204
+ let passo = _mm512_mul_ps(v_lr, ajuste);
205
+ let novo = _mm512_sub_ps(vw, passo);
206
+ _mm512_storeu_ps(m.as_mut_ptr().add(j), nm);
207
+ _mm512_storeu_ps(v.as_mut_ptr().add(j), nv);
208
+ _mm512_storeu_ps(out.as_mut_ptr().add(j), novo);
209
+ j += 16;
210
+ }
211
+ }
212
+
213
+ // ---------------------------------------------------------------------------
214
+ // Kernel 2: escala elemento-a-elemento (clip de gradiente)
215
+ // ---------------------------------------------------------------------------
216
+
217
+ /// `x[i] *= f` para todo i — elemento-a-elemento ⇒ bit-a-bit idêntico ao
218
+ /// loop escalar do `AdamWManual::clipar` (uma única multiplicação por elemento).
219
+ pub fn escalar_slice(xs: &mut [f32], f: f32) {
220
+ let n = xs.len();
221
+ if tem_avx512() && n >= 64 {
222
+ CHAMADAS_AVX.fetch_add(1, Ordering::Relaxed);
223
+ unsafe { escalar_slice_avx(xs, f) };
224
+ let ini = n & !15;
225
+ for x in xs[ini..].iter_mut() {
226
+ *x *= f;
227
+ }
228
+ } else {
229
+ CHAMADAS_ESCALAR.fetch_add(1, Ordering::Relaxed);
230
+ for x in xs.iter_mut() {
231
+ *x *= f;
232
+ }
233
+ }
234
+ }
235
+
236
+ #[target_feature(enable = "avx512f,avx512dq")]
237
+ unsafe fn escalar_slice_avx(xs: &mut [f32], f: f32) {
238
+ use std::arch::x86_64::*;
239
+ let vf = _mm512_set1_ps(f);
240
+ let n = xs.len();
241
+ let mut j = 0usize;
242
+ while j + 16 <= n {
243
+ let x = _mm512_loadu_ps(xs.as_ptr().add(j));
244
+ _mm512_storeu_ps(xs.as_mut_ptr().add(j), _mm512_mul_ps(x, vf));
245
+ j += 16;
246
+ }
247
+ }
248
+
249
+ // ---------------------------------------------------------------------------
250
+ // Kernel 3: distâncias² 4D em layout SoA (crítica Qwen3.8 B.3)
251
+ // ---------------------------------------------------------------------------
252
+
253
+ /// Layout SoA column-major: `soa[j*c + i]` = coordenada j do protótipo i
254
+ /// (d = 4). Construído por [`soa_de_prototipos`].
255
+ ///
256
+ /// **Teo X-2**: o termo (x_j − w_ij)² é computado por lane com sub/mul (sem
257
+ /// FMA) e a soma por protótipo percorre j = 0,1,2,3 na MESMA ordem do
258
+ /// `distancia2` escalar (fold esquerdo) ⇒ **bit-a-bit idêntico** ao caminho
259
+ /// `Vec<Vec<f64>>` da v0.8.0. A diferença é só a localidade: 1 buffer
260
+ /// contíguo (sem perseguição de ponteiro por protótipo) + 8 protótipos por
261
+ /// instrução no kernel vetorial.
262
+ pub fn soa_de_prototipos(ps: &[Vec<f64>]) -> (Vec<f64>, usize, usize) {
263
+ let c = ps.len();
264
+ let d = ps.first().map(|p| p.len()).unwrap_or(0);
265
+ let mut soa = vec![0.0f64; d * c];
266
+ for (i, p) in ps.iter().enumerate() {
267
+ for (j, x) in p.iter().enumerate() {
268
+ if j < d {
269
+ soa[j * c + i] = *x;
270
+ }
271
+ }
272
+ }
273
+ (soa, c, d)
274
+ }
275
+
276
+ /// Distâncias² de `x` a todos os `c` protótipos (modo EXATO — bit-a-bit).
277
+ /// `out` é preenchido com `distancia2(x, protótipo_i)` para todo i.
278
+ pub fn distancias4_exatas(soa: &[f64], c: usize, x: &[f64], out: &mut [f64]) {
279
+ debug_assert_eq!(soa.len(), 4 * c);
280
+ let usar_avx = tem_avx512() && c >= 64 && x.len() == 4;
281
+ if usar_avx {
282
+ CHAMADAS_AVX.fetch_add(1, Ordering::Relaxed);
283
+ unsafe { distancias4_exatas_avx(soa, c, x, out) };
284
+ let ini = c & !7;
285
+ distancias4_escalar(soa, c, x, out, ini);
286
+ } else {
287
+ CHAMADAS_ESCALAR.fetch_add(1, Ordering::Relaxed);
288
+ distancias4_escalar(soa, c, x, out, 0);
289
+ }
290
+ }
291
+
292
+ /// Trecho escalar — a MESMA ordem de soma do `distancia2` (fold esquerdo em j).
293
+ fn distancias4_escalar(soa: &[f64], c: usize, x: &[f64], out: &mut [f64], ini: usize) {
294
+ let d = if c == 0 { 0 } else { soa.len() / c };
295
+ for i in ini..c {
296
+ let mut s = 0.0f64;
297
+ for j in 0..d {
298
+ let dx = x[j] - soa[j * c + i];
299
+ s += dx * dx;
300
+ }
301
+ out[i] = s;
302
+ }
303
+ }
304
+
305
+ /// Redução horizontal exata: acumuladores por j são ARMAZENADOS e somados por
306
+ /// protótipo na ordem ((q0+q1)+q2)+q3 — a ordem do fold escalar.
307
+ #[target_feature(enable = "avx512f,avx512dq")]
308
+ unsafe fn distancias4_exatas_avx(soa: &[f64], c: usize, x: &[f64], out: &mut [f64]) {
309
+ use std::arch::x86_64::*;
310
+ let mut buf = [[0f64; 8]; 4];
311
+ let mut i = 0usize;
312
+ while i + 8 <= c {
313
+ let mut quads = [_mm512_setzero_pd(); 4];
314
+ for (j, q) in quads.iter_mut().enumerate() {
315
+ let wj = _mm512_loadu_pd(soa.as_ptr().add(j * c + i));
316
+ let xj = _mm512_set1_pd(x[j]);
317
+ let dx = _mm512_sub_pd(xj, wj);
318
+ *q = _mm512_mul_pd(dx, dx); // sem FMA
319
+ }
320
+ for j in 0..4 {
321
+ _mm512_storeu_pd(buf[j].as_mut_ptr(), quads[j]);
322
+ }
323
+ for k in 0..8 {
324
+ out[i + k] = ((buf[0][k] + buf[1][k]) + buf[2][k]) + buf[3][k];
325
+ }
326
+ i += 8;
327
+ }
328
+ }
329
+
330
+ /// Modo RÁPIDO: redução horizontal vetorizada `(q0+q1)+(q2+q3)` — ordem de
331
+ /// associação DIFERENTE do escalar ⇒ ε-diferença (≈ ulp), documentada;
332
+ /// usar apenas onde igualdade bit-a-bit não é garantia (ex.: sondagem).
333
+ pub fn distancias4_rapidas(soa: &[f64], c: usize, x: &[f64], out: &mut [f64]) {
334
+ debug_assert_eq!(soa.len(), 4 * c);
335
+ if tem_avx512() && c >= 64 && x.len() == 4 {
336
+ CHAMADAS_AVX.fetch_add(1, Ordering::Relaxed);
337
+ unsafe {
338
+ use std::arch::x86_64::*;
339
+ let mut i = 0usize;
340
+ while i + 8 <= c {
341
+ let mut quads = [_mm512_setzero_pd(); 4];
342
+ for (j, q) in quads.iter_mut().enumerate() {
343
+ let wj = _mm512_loadu_pd(soa.as_ptr().add(j * c + i));
344
+ let xj = _mm512_set1_pd(x[j]);
345
+ let dx = _mm512_sub_pd(xj, wj);
346
+ *q = _mm512_mul_pd(dx, dx);
347
+ }
348
+ let r = _mm512_add_pd(
349
+ _mm512_add_pd(quads[0], quads[1]),
350
+ _mm512_add_pd(quads[2], quads[3]),
351
+ );
352
+ _mm512_storeu_pd(out.as_mut_ptr().add(i), r);
353
+ i += 8;
354
+ }
355
+ };
356
+ let ini = c & !7;
357
+ distancias4_escalar(soa, c, x, out, ini);
358
+ } else {
359
+ CHAMADAS_ESCALAR.fetch_add(1, Ordering::Relaxed);
360
+ distancias4_escalar(soa, c, x, out, 0);
361
+ }
362
+ }
363
+
364
+
365
+ /// Layout ROW-MAJOR plano: `rm[i*d + j]` (protótipos contíguos, SEM
366
+ /// perseguição de ponteiros) — v0.9.0 (r-34 §6.4): a medição mostrou que o
367
+ /// SoA COLUMN-major (`soa[j*c+i]`) é MAIS LENTO que `Vec<Vec>` em d=4
368
+ /// (strides de c·8 B entre coordenadas quebram a localidade), enquanto o
369
+ /// row-major plano processa 2 protótipos por registrador ZMM (8 f64) com
370
+ /// redução horizontal EXATA por par (mesma ordem de soma do escalar).
371
+ pub fn rm_de_prototipos(ps: &[Vec<f64>]) -> (Vec<f64>, usize, usize) {
372
+ let c = ps.len();
373
+ let d = ps.first().map(|p| p.len()).unwrap_or(0);
374
+ let mut rm = vec![0.0f64; d * c];
375
+ for (i, p) in ps.iter().enumerate() {
376
+ for (j, x) in p.iter().enumerate() {
377
+ if j < d {
378
+ rm[i * d + j] = *x;
379
+ }
380
+ }
381
+ }
382
+ (rm, c, d)
383
+ }
384
+
385
+ /// Distâncias² d=4 sobre row-major plano — bit-a-bit idêntico ao escalar
386
+ /// (sub/mul por lane SEM FMA + redução por protótipo na ordem j=0..3).
387
+ pub fn distancias4_rm(rm: &[f64], c: usize, x: &[f64; 4], out: &mut [f64]) {
388
+ if tem_avx512() && c >= 64 {
389
+ CHAMADAS_AVX.fetch_add(1, Ordering::Relaxed);
390
+ unsafe { distancias4_rm_avx(rm, c, x, out) };
391
+ let ini = c & !1;
392
+ distancias4_rm_escalar(rm, c, x, out, ini);
393
+ } else {
394
+ CHAMADAS_ESCALAR.fetch_add(1, Ordering::Relaxed);
395
+ distancias4_rm_escalar(rm, c, x, out, 0);
396
+ }
397
+ }
398
+
399
+ fn distancias4_rm_escalar(rm: &[f64], c: usize, x: &[f64; 4], out: &mut [f64], ini: usize) {
400
+ for i in ini..c {
401
+ let b = &rm[i * 4..i * 4 + 4];
402
+ let t0 = x[0] - b[0];
403
+ let t1 = x[1] - b[1];
404
+ let t2 = x[2] - b[2];
405
+ let t3 = x[3] - b[3];
406
+ out[i] = ((t0 * t0 + t1 * t1) + t2 * t2) + t3 * t3;
407
+ }
408
+ }
409
+
410
+ /// 2 protótipos por ZMM: carga de 8 f64, x replicado [x0..x3, x0..x3],
411
+ /// sub/mul por lane; redução por PAR na ordem exata do escalar.
412
+ #[target_feature(enable = "avx512f,avx512dq")]
413
+ unsafe fn distancias4_rm_avx(rm: &[f64], c: usize, x: &[f64; 4], out: &mut [f64]) {
414
+ use std::arch::x86_64::*;
415
+ let xv = _mm512_setr_pd(x[0], x[1], x[2], x[3], x[0], x[1], x[2], x[3]);
416
+ let mut i = 0usize;
417
+ let mut par = [0f64; 8];
418
+ while i + 2 <= c {
419
+ let w = _mm512_loadu_pd(rm.as_ptr().add(i * 4));
420
+ let dif = _mm512_sub_pd(xv, w);
421
+ let q = _mm512_mul_pd(dif, dif); // lanes: [q0p, q1p, q2p, q3p, q0q, ..., q3q]
422
+ _mm512_storeu_pd(par.as_mut_ptr(), q);
423
+ let (p, r) = (i, i + 1);
424
+ // par JÁ contém os quadrados (q = dif*dif) — só SOMA, na ordem exata
425
+ out[p] = ((par[0] + par[1]) + par[2]) + par[3];
426
+ out[r] = ((par[4] + par[5]) + par[6]) + par[7];
427
+ i += 2;
428
+ }
429
+ }
430
+
431
+
432
+ /// Distâncias² row-major (despacho: d==4 → kernel AVX-512 2-protótipos/ZMM;
433
+ /// senão escalar genérico com a mesma ordem de soma) — preenche `buf`.
434
+ pub fn distancias_rm(rm: &[f64], c: usize, d: usize, x: &[f64], buf: &mut Vec<f64>) {
435
+ buf.clear();
436
+ buf.resize(c, 0.0);
437
+ if d == 4 && x.len() == 4 {
438
+ let x4 = [x[0], x[1], x[2], x[3]];
439
+ distancias4_rm(rm, c, &x4, buf);
440
+ } else {
441
+ CHAMADAS_ESCALAR.fetch_add(1, Ordering::Relaxed);
442
+ for i in 0..c {
443
+ let mut s = 0.0;
444
+ for j in 0..d {
445
+ let dx = x[j] - rm[i * d + j];
446
+ s += dx * dx;
447
+ }
448
+ buf[i] = s;
449
+ }
450
+ }
451
+ }
452
+
453
+ /// BMU sobre row-major plano — equivalente bit-a-bit a `melhor_indice(ps, x)`
454
+ /// (d=4; teste `distancias_bit_a_bit_rm`).
455
+ pub fn melhor_indice_rm_buf(rm: &[f64], c: usize, x: &[f64], buf: &mut Vec<f64>) -> usize {
456
+ if c == 0 {
457
+ return 0;
458
+ }
459
+ buf.clear();
460
+ buf.resize(c, 0.0);
461
+ if x.len() == 4 {
462
+ let x4 = [x[0], x[1], x[2], x[3]];
463
+ distancias4_rm(rm, c, &x4, buf);
464
+ } else {
465
+ let d = if c == 0 { 0 } else { rm.len() / c };
466
+ for i in 0..c {
467
+ let mut s = 0.0;
468
+ for j in 0..d {
469
+ let dx = x[j] - rm[i * d + j];
470
+ s += dx * dx;
471
+ }
472
+ buf[i] = s;
473
+ }
474
+ }
475
+ argmin_primeiro(buf)
476
+ }
477
+
478
+ /// argmin com desempate pelo MENOR índice — semântica idêntica à do
479
+ /// `melhor_indice` escalar (`dd < dm` estrito mantém o primeiro mínimo).
480
+ pub fn argmin_primeiro(xs: &[f64]) -> usize {
481
+ let mut melhor = 0usize;
482
+ let mut dm = f64::INFINITY;
483
+ for (i, x) in xs.iter().enumerate() {
484
+ if *x < dm {
485
+ dm = *x;
486
+ melhor = i;
487
+ }
488
+ }
489
+ melhor
490
+ }
491
+
492
+ /// Distâncias² para TODO d (despacho: d==4 → kernel AVX-512 exato; senão
493
+ /// escalar com a MESMA ordem de soma do `distancia2`) — preenche `buf`
494
+ /// (reutilizado entre chamadas: zero alocação por amostra).
495
+ pub fn distancias_soa(soa: &[f64], c: usize, d: usize, x: &[f64], buf: &mut Vec<f64>) {
496
+ buf.clear();
497
+ buf.resize(c, 0.0);
498
+ if d == 4 {
499
+ distancias4_exatas(soa, c, x, buf);
500
+ } else {
501
+ CHAMADAS_ESCALAR.fetch_add(1, Ordering::Relaxed);
502
+ distancias4_escalar(soa, c, x, buf, 0);
503
+ }
504
+ }
505
+
506
+ /// BMU sobre layout SoA — equivalente bit-a-bit a `melhor_indice(ps, x)`
507
+ /// (Teo X-2; teste `distancias_bit_a_bit`). Versão com buffer reutilizado.
508
+ pub fn melhor_indice_soa_buf(soa: &[f64], c: usize, d: usize, x: &[f64], buf: &mut Vec<f64>) -> usize {
509
+ if c == 0 {
510
+ return 0;
511
+ }
512
+ distancias_soa(soa, c, d, x, buf);
513
+ argmin_primeiro(buf)
514
+ }
515
+
516
+ /// BMU sobre layout SoA — equivalente bit-a-bit a `melhor_indice(ps, x)`
517
+ /// (Teo X-2; teste `distancias_bit_a_bit`).
518
+ pub fn melhor_indice_soa(soa: &[f64], c: usize, d: usize, x: &[f64]) -> usize {
519
+ let mut buf = Vec::with_capacity(c.max(1));
520
+ melhor_indice_soa_buf(soa, c, d, x, &mut buf)
521
+ }
522
+
523
+ // ---------------------------------------------------------------------------
524
+ // Buffer de heap com alinhamento GARANTIDO de 64 B (errata-2 da proposta)
525
+ // ---------------------------------------------------------------------------
526
+
527
+ /// Buffer f64 com alinhamento de heap GARANTIDO em 64 bytes (linha de cache /
528
+ // registrador ZMM). Esta é a forma CORRETA de obter o que a proposta
529
+ /// `#[repr(align(64))]` em struct-com-Vec prometia (e não entrega: isso
530
+ /// alinha a struct na pilha, não o buffer — ver teste `simd_enderecos`).
531
+ pub struct BufAlinhado64 {
532
+ ptr: *mut f64,
533
+ len: usize,
534
+ layout: Layout,
535
+ }
536
+
537
+ impl BufAlinhado64 {
538
+ /// Aloca `len` f64 zerados, alinhados a 64 B.
539
+ pub fn novo_zeros(len: usize) -> Self {
540
+ let len_b = (len * std::mem::size_of::<f64>()).max(1);
541
+ let layout = Layout::from_size_align(len_b, 64).expect("layout 64B inválido");
542
+ let ptr = unsafe { alloc(layout) };
543
+ assert!(!ptr.is_null(), "alocação alinhada falhou");
544
+ let buf = unsafe { std::slice::from_raw_parts_mut(ptr as *mut f64, len.max(1)) };
545
+ buf.fill(0.0);
546
+ Self { ptr: ptr as *mut f64, len: len.max(1), layout }
547
+ }
548
+
549
+ /// Cópia alinhada de uma fatia.
550
+ pub fn de_fatia(xs: &[f64]) -> Self {
551
+ let mut b = Self::novo_zeros(xs.len());
552
+ b.as_mut_slice().copy_from_slice(xs);
553
+ b
554
+ }
555
+
556
+ pub fn as_slice(&self) -> &[f64] {
557
+ if self.len == 0 {
558
+ &[]
559
+ } else {
560
+ unsafe { std::slice::from_raw_parts(self.ptr, self.len) }
561
+ }
562
+ }
563
+
564
+ pub fn as_mut_slice(&mut self) -> &mut [f64] {
565
+ if self.len == 0 {
566
+ &mut []
567
+ } else {
568
+ unsafe { std::slice::from_raw_parts_mut(self.ptr, self.len) }
569
+ }
570
+ }
571
+
572
+ /// Endereço do buffer (para verificação de alinhamento em testes/bench).
573
+ pub fn endereco(&self) -> usize {
574
+ self.ptr as usize
575
+ }
576
+ }
577
+
578
+ impl Drop for BufAlinhado64 {
579
+ fn drop(&mut self) {
580
+ unsafe { dealloc(self.ptr as *mut u8, self.layout) };
581
+ }
582
+ }
583
+
584
+ impl std::fmt::Debug for BufAlinhado64 {
585
+ fn fmt(&self, f: &mut std::fmt::Formatter<'_>) -> std::fmt::Result {
586
+ f.debug_struct("BufAlinhado64")
587
+ .field("len", &self.len)
588
+ .field("endereco", &format!("{:#x}", self.endereco()))
589
+ .finish()
590
+ }
591
+ }
592
+
593
+ // O ponteiro é ownership exclusivo (sem compartilhamento); Send/Sync seguros.
594
+ unsafe impl Send for BufAlinhado64 {}
595
+ unsafe impl Sync for BufAlinhado64 {}
596
+
597
+ // ---------------------------------------------------------------------------
598
+ // Testes — falsificam: FMA escondido, ordem de soma trocada, alinhamento falso
599
+ // ---------------------------------------------------------------------------
600
+
601
+ #[cfg(test)]
602
+ mod testes {
603
+ use super::*;
604
+
605
+ fn rng_vec(n: usize, semente: u64) -> Vec<f32> {
606
+ let mut rng = crate::rng::RngDeterministico::novo(semente);
607
+ (0..n).map(|_| rng.normal(0.0, 1.0) as f32).collect()
608
+ }
609
+
610
+ /// Teo X-1 (falsificação): qualquer FMA/rsqrt/ordem diferente quebra os bits.
611
+ #[test]
612
+ fn adamw_bit_a_bit() {
613
+ let n = 1000usize;
614
+ let w = rng_vec(n, 1);
615
+ let g = rng_vec(n, 2);
616
+ let mut m1 = rng_vec(n, 3);
617
+ let mut v1 = rng_vec(n, 4);
618
+ let mut m2 = m1.clone();
619
+ let mut v2 = v1.clone();
620
+ let mut o1 = vec![0f32; n];
621
+ let mut o2 = vec![0f32; n];
622
+ // referência: loop escalar IDÊNTICO ao que estava em treino.rs v0.8.0
623
+ // (atenção: `(1.0 - b1 as f32)` — subtração em f32 pós-cast)
624
+ let (lr, b1, b2, eps, wd, bc1, bc2) = (3e-4f64, 0.9, 0.999, 1e-8, 0.01, 0.91, 0.001);
625
+ let (lrf, b1f, b2f, epsf, wdf, bc1f, bc2f) = (
626
+ lr as f32,
627
+ b1 as f32,
628
+ b2 as f32,
629
+ eps as f32,
630
+ wd as f32,
631
+ bc1 as f32,
632
+ bc2 as f32,
633
+ );
634
+ for j in 0..n {
635
+ m1[j] = b1f * m1[j] + (1.0f32 - b1f) * g[j];
636
+ v1[j] = b2f * v1[j] + (1.0f32 - b2f) * g[j] * g[j];
637
+ let mh = m1[j] / bc1f;
638
+ let vh = v1[j] / bc2f;
639
+ o1[j] = w[j] - lrf * (mh / (vh.sqrt() + epsf) + wdf * w[j]);
640
+ }
641
+ // caminho SIMD (com cauda escalar interna)
642
+ passo_adamw(&w, &g, &mut m2, &mut v2, &mut o2, lr, b1, b2, eps, wd, bc1, bc2);
643
+ for j in 0..n {
644
+ assert_eq!(o1[j].to_bits(), o2[j].to_bits(), "saída divergiu em {j}");
645
+ assert_eq!(m1[j].to_bits(), m2[j].to_bits(), "m divergiu em {j}");
646
+ assert_eq!(v1[j].to_bits(), v2[j].to_bits(), "v divergiu em {j}");
647
+ }
648
+ }
649
+
650
+ #[test]
651
+ fn escalar_bit_a_bit() {
652
+ let n = 500usize;
653
+ let mut a = rng_vec(n, 5);
654
+ let mut b = a.clone();
655
+ let f = 0.37f32;
656
+ escalar_slice(&mut a, f);
657
+ for x in b.iter_mut() {
658
+ *x *= f;
659
+ }
660
+ for j in 0..n {
661
+ assert_eq!(a[j].to_bits(), b[j].to_bits());
662
+ }
663
+ }
664
+
665
+ /// Teo X-2 (falsificação): ordem de soma ou FMA no kernel SoA quebra bits.
666
+ #[test]
667
+ fn distancias_bit_a_bit() {
668
+ let (c, d) = (300usize, 4usize);
669
+ let mut rng = crate::rng::RngDeterministico::novo(11);
670
+ let ps: Vec<Vec<f64>> = (0..c)
671
+ .map(|_| (0..d).map(|_| rng.normal(0.0, 2.0)).collect())
672
+ .collect();
673
+ let x: Vec<f64> = (0..d).map(|_| rng.normal(0.0, 2.0)).collect();
674
+ let (soa, c2, d2) = soa_de_prototipos(&ps);
675
+ assert_eq!((c2, d2), (c, d));
676
+ // melhor_indice escalar da v0.8.0 (réplica)
677
+ let dist_esc = |a: &[f64], b: &[f64]| -> f64 {
678
+ a.iter().zip(b).map(|(p, q)| (p - q) * (p - q)).sum()
679
+ };
680
+ let mut melhor = 0usize;
681
+ let mut dm = f64::INFINITY;
682
+ for (i, p) in ps.iter().enumerate() {
683
+ let dd = dist_esc(&x, p);
684
+ if dd < dm {
685
+ dm = dd;
686
+ melhor = i;
687
+ }
688
+ }
689
+ // caminho SoA (AVX-512 quando disponível; cauda escalar)
690
+ let obtido = melhor_indice_soa(&soa, c, d, &x);
691
+ assert_eq!(obtido, melhor, "BMU divergiu");
692
+ // distâncias completas bit-a-bit
693
+ let mut out = vec![0.0f64; c];
694
+ distancias4_exatas(&soa, c, &x, &mut out);
695
+ for (i, p) in ps.iter().enumerate() {
696
+ assert_eq!(
697
+ out[i].to_bits(),
698
+ dist_esc(&x, p).to_bits(),
699
+ "distância divergiu no protótipo {i}"
700
+ );
701
+ }
702
+ // modo rápido: ε-próximo e mesmo BMU (ordem de associação diferente)
703
+ let mut rap = vec![0.0f64; c];
704
+ distancias4_rapidas(&soa, c, &x, &mut rap);
705
+ for i in 0..c {
706
+ let esc = dist_esc(&x, &ps[i]);
707
+ assert!(
708
+ (rap[i] - esc).abs() <= 1e-9 * (1.0 + esc.abs()),
709
+ "modo rápido longe demais: {} vs {}",
710
+ rap[i],
711
+ esc
712
+ );
713
+ }
714
+ assert_eq!(argmin_primeiro(&rap), melhor);
715
+ }
716
+
717
+
718
+ /// Teo X-2' (row-major): o kernel de 2-protótipos-por-ZMM preserva bits
719
+ /// contra o escalar `distancia2`/`melhor_indice`.
720
+ #[test]
721
+ fn distancias_bit_a_bit_rm() {
722
+ let (c, d) = (500usize, 4usize);
723
+ let mut rng = crate::rng::RngDeterministico::novo(19);
724
+ let ps: Vec<Vec<f64>> = (0..c)
725
+ .map(|_| (0..d).map(|_| rng.normal(0.0, 2.0)).collect())
726
+ .collect();
727
+ let x: Vec<f64> = (0..d).map(|_| rng.normal(0.0, 2.0)).collect();
728
+ let (rm, c2, d2) = rm_de_prototipos(&ps);
729
+ assert_eq!((c2, d2), (c, d));
730
+ let dist_esc = |a: &[f64], b: &[f64]| -> f64 {
731
+ a.iter().zip(b).map(|(p, q)| (p - q) * (p - q)).sum()
732
+ };
733
+ let mut melhor = 0usize;
734
+ let mut dm = f64::INFINITY;
735
+ for (i, p) in ps.iter().enumerate() {
736
+ let dd = dist_esc(&x, p);
737
+ if dd < dm {
738
+ dm = dd;
739
+ melhor = i;
740
+ }
741
+ }
742
+ let mut buf = Vec::with_capacity(c);
743
+ let obtido = melhor_indice_rm_buf(&rm, c, &x, &mut buf);
744
+ assert_eq!(obtido, melhor, "BMU rm divergiu");
745
+ for (i, p) in ps.iter().enumerate() {
746
+ assert_eq!(buf[i].to_bits(), dist_esc(&x, p).to_bits(), "rm dist divergiu em {i}");
747
+ }
748
+ }
749
+
750
+ /// Errata-2 empirica: o buffer dedicado É alinhado a 64; `Vec` comum NÃO
751
+ /// tem essa garantia (apenas o alinhamento do tipo/allocador).
752
+ #[test]
753
+ fn simd_enderecos() {
754
+ for len in [1usize, 7, 64, 257, 1000, 4096] {
755
+ let b = BufAlinhado64::novo_zeros(len);
756
+ assert_eq!(b.endereco() % 64, 0, "alinhamento 64B violado (len={len})");
757
+ assert_eq!(b.as_slice().len(), len.max(1));
758
+ }
759
+ // cópia preserva conteúdo e alinhamento
760
+ let orig: Vec<f64> = (0..100).map(|i| i as f64 * 0.5).collect();
761
+ let b = BufAlinhado64::de_fatia(&orig);
762
+ assert_eq!(b.endereco() % 64, 0);
763
+ assert_eq!(b.as_slice(), orig.as_slice());
764
+ // Vec<f64> do alocador global: SEM garantia de 64B (documenta a errata;
765
+ // não afirmamos que sempre viola — afirmamos que NÃO é garantido)
766
+ let mut violacoes = 0;
767
+ for _ in 0..32 {
768
+ let v: Vec<f64> = (0..1000).map(|i| i as f64).collect();
769
+ if v.as_ptr() as usize % 64 != 0 {
770
+ violacoes += 1;
771
+ }
772
+ }
773
+ // com glibc, alocações grandes frequentemente caem em páginas alinhadas
774
+ // — o ponto é a GARANTIA, não a frequência; apenas registramos.
775
+ eprintln!("[simd_enderecos] Vec<f64> não-alinhado em {violacoes}/32 alocações");
776
+ }
777
+
778
+ #[test]
779
+ fn despacho_conta_chamadas() {
780
+ let antes = relatorio();
781
+ let b = BufAlinhado64::novo_zeros(128);
782
+ let x = [0.1f64, 0.2, 0.3, 0.4];
783
+ let mut out = vec![0.0f64; 128];
784
+ distancias4_exatas(b.as_slice(), 128, &x, &mut out);
785
+ let depois = relatorio();
786
+ let n0 = antes["chamadas_avx"].as_u64().unwrap_or(0)
787
+ + antes["chamadas_escalar"].as_u64().unwrap_or(0);
788
+ let n1 = depois["chamadas_avx"].as_u64().unwrap_or(0)
789
+ + depois["chamadas_escalar"].as_u64().unwrap_or(0);
790
+ assert!(n1 > n0, "contadores de despacho não incrementaram");
791
+ }
792
+ }
src/som4d.rs CHANGED
@@ -145,37 +145,28 @@ impl Som4DTreinado {
145
 
146
  /// EQ (erro de quantização médio) e TE (erro topográfico: fração de
147
  /// amostras cujo 1º e 2º BMUs NÃO são vizinhos na grade 4D).
 
 
 
 
 
148
  pub fn metricas(&self, dados: &[Vec<f64>]) -> (f64, f64) {
149
  let n = dados.len();
150
  if n == 0 {
151
  return (0.0, 0.0);
152
  }
 
 
153
  let mut eq = 0.0;
154
  let mut te = 0usize;
155
  for x in dados {
156
- // dois melhores
157
- let (m1, d1) = self.bmu(x);
158
- let mut m2 = usize::MAX;
159
- let mut d2m = f64::INFINITY;
160
- for (i, p) in self.prototipos.iter().enumerate() {
161
- if i == m1 {
162
- continue;
163
- }
164
- let d2 = distancia2(x, p);
165
- if d2 < d2m {
166
- d2m = d2;
167
- m2 = i;
168
- }
169
- }
170
- eq += d1.sqrt();
171
- if m2 != usize::MAX {
172
  let a = self.coords(m1);
173
  let b = self.coords(m2);
174
- let viz = match self_topologia_vizinha(&a, &b) {
175
- true => true,
176
- false => false,
177
- };
178
- // TE usa a topologia declarada; guardamos Moore no campo
179
  if !viz {
180
  te += 1;
181
  }
@@ -265,18 +256,24 @@ pub fn treinar_som4d(dados: &Tensor, cfg: &CfgSom4D, _dev: &Device) -> candle_co
265
  if !cfg.calcular_metricas {
266
  return (f64::NAN, f64::NAN);
267
  }
 
 
 
 
 
268
  let mut eq = 0.0;
269
  let mut te = 0usize;
270
  for x in &xs {
271
- let d1 = distancia2(x, &ps[melhor_indice(ps, x)]);
272
- eq += d1.sqrt();
273
- let (i1, i2) = dois_melhores(ps, x);
274
- let viz = match cfg.topologia {
275
- Topologia4D::Moore => self_topologia_vizinha(&coords[i1], &coords[i2]),
276
- Topologia4D::VonNeumann => vizinhas_vn(&coords[i1], &coords[i2]),
277
- };
278
- if !viz {
279
- te += 1;
 
280
  }
281
  }
282
  (eq / n as f64, te as f64 / n as f64)
@@ -292,7 +289,12 @@ pub fn treinar_som4d(dados: &Tensor, cfg: &CfgSom4D, _dev: &Device) -> candle_co
292
  let eta = cfg.eta0 + (cfg.eta1 - cfg.eta0) * frac;
293
  let sigma2 = 2.0 * sigma * sigma;
294
 
295
- // atribuição (BMU) — congelada nesta época
 
 
 
 
 
296
  let bmu_idx: Vec<usize> = xs.iter().map(|x| melhor_indice(&prototipos, x)).collect();
297
 
298
  // acumulação determinística
@@ -397,6 +399,61 @@ fn dois_melhores(ps: &[Vec<f64>], x: &[f64]) -> (usize, usize) {
397
  (i1, i2)
398
  }
399
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
400
  // ---------------------------------------------------------------------------
401
  // T-SOM 4D — Time SOM com esquecimento exponencial
402
  // ---------------------------------------------------------------------------
@@ -536,7 +593,33 @@ impl Som4DTreinado {
536
  // GNG — Growing Neural Gas (Fritzke)
537
  // ---------------------------------------------------------------------------
538
 
539
- #[derive(Debug, Clone)]
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
540
  pub struct CfgGng {
541
  /// passo do vencedor ε_b.
542
  pub eps_b: f64,
@@ -555,6 +638,9 @@ pub struct CfgGng {
555
  /// nº de passos de treino.
556
  pub passos: usize,
557
  pub semente: u64,
 
 
 
558
  }
559
 
560
  impl Default for CfgGng {
@@ -569,6 +655,7 @@ impl Default for CfgGng {
569
  max_vertices: 60,
570
  passos: 4000,
571
  semente: 42,
 
572
  }
573
  }
574
  }
@@ -581,6 +668,9 @@ pub struct GngTreinado {
581
  pub eq_medio: f64,
582
  /// nº de inserções realizadas.
583
  pub insercoes: usize,
 
 
 
584
  }
585
 
586
  impl GngTreinado {
@@ -626,13 +716,22 @@ pub fn treinar_gng(dados: &Tensor, cfg: &CfgGng) -> candle_core::Result<GngTrein
626
  let mut arestas: Vec<((usize, usize), u32)> = vec![((0, 1), 0)];
627
  let mut erro = vec![0.0f64; 2];
628
  let mut insercoes = 0usize;
 
 
 
 
 
 
629
 
630
  for passo in 0..cfg.passos {
631
  let x = &xs[rng.inteiro(n)];
632
  // dois mais próximos
633
  let (v1, v2) = dois_melhores(&vertices, x);
634
  // erro acumulado do vencedor
635
- erro[v1] += distancia2(x, &vertices[v1]);
 
 
 
636
  // move o vencedor e seus vizinhos topológicos
637
  for j in 0..d {
638
  vertices[v1][j] += cfg.eps_b * (x[j] - vertices[v1][j]);
@@ -670,8 +769,40 @@ pub fn treinar_gng(dados: &Tensor, cfg: &CfgGng) -> candle_core::Result<GngTrein
670
  *e *= cfg.decaimento_erro;
671
  }
672
 
673
- // inserção a cada λ passos
 
 
674
  if passo % cfg.lambda == cfg.lambda - 1 && vertices.len() < cfg.max_vertices {
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
675
  // vértice de maior erro q com vizinho de maior erro
676
  let q = erro
677
  .iter()
@@ -702,6 +833,7 @@ pub fn treinar_gng(dados: &Tensor, cfg: &CfgGng) -> candle_core::Result<GngTrein
702
  arestas.push(((f.min(novo), f.max(novo)), 0));
703
  insercoes += 1;
704
  }
 
705
  }
706
  // vértices isolados (sem arestas) permanecem — GNG clássico não remove
707
  }
@@ -718,6 +850,7 @@ pub fn treinar_gng(dados: &Tensor, cfg: &CfgGng) -> candle_core::Result<GngTrein
718
  erro,
719
  eq_medio: eq / n as f64,
720
  insercoes,
 
721
  })
722
  }
723
 
 
145
 
146
  /// EQ (erro de quantização médio) e TE (erro topográfico: fração de
147
  /// amostras cujo 1º e 2º BMUs NÃO são vizinhos na grade 4D).
148
+ ///
149
+ /// v0.9.0: caminho SoA (crítica Qwen3.8 B.3) — 1 buffer contíguo + kernel
150
+ /// AVX-512 exato (d=4) + `dois_menores` sobre as distâncias JÁ computadas
151
+ /// (a v0.8.0 fazia 2 varreduras completas por amostra). Distâncias
152
+ /// bit-a-bit idênticas ⇒ EQ/TE bit-a-bit idênticos (Teo X-2).
153
  pub fn metricas(&self, dados: &[Vec<f64>]) -> (f64, f64) {
154
  let n = dados.len();
155
  if n == 0 {
156
  return (0.0, 0.0);
157
  }
158
+ let (soa, c_soa, d_soa) = crate::simd::soa_de_prototipos(&self.prototipos);
159
+ let mut buf: Vec<f64> = Vec::with_capacity(c_soa);
160
  let mut eq = 0.0;
161
  let mut te = 0usize;
162
  for x in dados {
163
+ crate::simd::distancias_soa(&soa, c_soa, d_soa, x, &mut buf);
164
+ if let Some((m1, m2, d1)) = dois_menores(&buf) {
165
+ eq += d1.sqrt();
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
166
  let a = self.coords(m1);
167
  let b = self.coords(m2);
168
+ // comportamento v0.8.0 preservado: vizinhança de Moore
169
+ let viz = self_topologia_vizinha(&a, &b);
 
 
 
170
  if !viz {
171
  te += 1;
172
  }
 
256
  if !cfg.calcular_metricas {
257
  return (f64::NAN, f64::NAN);
258
  }
259
+ // v0.9.0: SoA + kernel exato + dois_menores sobre distâncias já
260
+ // computadas (1 varredura por amostra em vez de 2) — valores
261
+ // bit-a-bit idênticos à v0.8.0 (Teo X-2)
262
+ let (soa, c_soa, d_soa) = crate::simd::soa_de_prototipos(ps);
263
+ let mut buf: Vec<f64> = Vec::with_capacity(c_soa);
264
  let mut eq = 0.0;
265
  let mut te = 0usize;
266
  for x in &xs {
267
+ crate::simd::distancias_soa(&soa, c_soa, d_soa, x, &mut buf);
268
+ if let Some((i1, i2, d1)) = dois_menores(&buf) {
269
+ eq += d1.sqrt();
270
+ let viz = match cfg.topologia {
271
+ Topologia4D::Moore => self_topologia_vizinha(&coords[i1], &coords[i2]),
272
+ Topologia4D::VonNeumann => vizinhas_vn(&coords[i1], &coords[i2]),
273
+ };
274
+ if !viz {
275
+ te += 1;
276
+ }
277
  }
278
  }
279
  (eq / n as f64, te as f64 / n as f64)
 
289
  let eta = cfg.eta0 + (cfg.eta1 - cfg.eta0) * frac;
290
  let sigma2 = 2.0 * sigma * sigma;
291
 
292
+ // atribuição (BMU) — congelada nesta época.
293
+ // v0.9.0 (medição honesta, r-34 §6.4): o caminho escalar contíguo
294
+ // VENCE todos os kernels SIMD p/ argmin-only em d=4 (não materializa
295
+ // o vetor de distâncias; a busca é limitada por memória dos PESOS) —
296
+ // mantido o `melhor_indice` original, agora documentado como ótimo
297
+ // medido, não como default por inércia.
298
  let bmu_idx: Vec<usize> = xs.iter().map(|x| melhor_indice(&prototipos, x)).collect();
299
 
300
  // acumulação determinística
 
399
  (i1, i2)
400
  }
401
 
402
+ /// Dois menores de um vetor de distâncias JÁ COMPUTADAS — mesmo algoritmo
403
+ /// (e mesma semântica de empate) do `dois_melhores`, evitando recomputar as
404
+ /// distâncias duas vezes por amostra (v0.8.0 computava `melhor_indice` E
405
+ /// `dois_melhores` separadamente = 2 varreduras completas).
406
+ fn dois_menores(dists: &[f64]) -> Option<(usize, usize, f64)> {
407
+ if dists.len() < 2 {
408
+ return None;
409
+ }
410
+ let (mut i1, mut d1) = (0usize, dists[0]);
411
+ let (mut i2, mut d2) = (1usize, dists[1]);
412
+ if d2 < d1 {
413
+ std::mem::swap(&mut i1, &mut i2);
414
+ std::mem::swap(&mut d1, &mut d2);
415
+ }
416
+ for (i, &dd) in dists.iter().enumerate().skip(2) {
417
+ if dd < d1 {
418
+ i2 = i1;
419
+ d2 = d1;
420
+ i1 = i;
421
+ d1 = dd;
422
+ } else if dd < d2 {
423
+ i2 = i;
424
+ d2 = dd;
425
+ }
426
+ }
427
+ Some((i1, i2, d1))
428
+ }
429
+
430
+ /// Entropia de Shannon do vetor de erros, NORMALIZADA por ln(V) ∈ [0,1]
431
+ /// (v0.9.0, crítica Qwen3.8 B.1 — r-34 §6): H=0 ⇒ todo o erro numa célula;
432
+ /// H=1 ⇒ erro uniformemente espalhado. Sem sinal (Σe=0) devolve 1 (nada
433
+ /// concentrado — não há o que aliviar com inserção local).
434
+ fn entropia_normalizada(erro: &[f64]) -> f64 {
435
+ let soma: f64 = erro.iter().sum();
436
+ if soma <= 0.0 || erro.len() < 2 {
437
+ return 1.0;
438
+ }
439
+ let ln_v = (erro.len() as f64).ln();
440
+ if ln_v <= 0.0 {
441
+ return 1.0;
442
+ }
443
+ let h: f64 = erro
444
+ .iter()
445
+ .map(|&e| {
446
+ let p = e / soma;
447
+ if p > 0.0 {
448
+ -p * p.ln()
449
+ } else {
450
+ 0.0
451
+ }
452
+ })
453
+ .sum();
454
+ (h / ln_v).clamp(0.0, 1.0)
455
+ }
456
+
457
  // ---------------------------------------------------------------------------
458
  // T-SOM 4D — Time SOM com esquecimento exponencial
459
  // ---------------------------------------------------------------------------
 
593
  // GNG — Growing Neural Gas (Fritzke)
594
  // ---------------------------------------------------------------------------
595
 
596
+ /// Critério de inserção de vértices do GNG (v0.9.0, crítica Qwen3.8 B.1;
597
+ /// prova T-G1 em r-34 §6).
598
+ #[derive(Debug, Clone, Copy, PartialEq)]
599
+ pub enum CriterioInsercao {
600
+ /// Padrão desde a v0.5.0: a cada λ passos insere no vértice de maior
601
+ /// erro — comportamento bit-a-bit preservado (é o Default).
602
+ ErroMaximo,
603
+ /// Entropia concentrada: insere APENAS quando o erro acumulado está
604
+ /// CONCENTRADO — H(e)/ln(V) ≤ teto. T-G1: com Σe fixo, e_max ≥
605
+ /// Σe·V^(−H/ln V) ≥ Σe·V^(−teto) — o portão de entropia garante o piso
606
+ /// de alívio da inserção (com erro disperso, e_max pode ser tão baixo
607
+ /// quanto Σe/V e a inserção local rende pouco).
608
+ ///
609
+ /// **AVISO honesto (medição sintética, r-34 §6.3)**: como GATILHO ÚNICO,
610
+ /// este critério SOFRE FOME em dados multimodais simétricos (2 clusters
611
+ /// iguais ⇒ H=1 sempre ⇒ 0 inserções, EQ 0,98 vs 0,45 do padrão): a
612
+ /// entropia diz ONDE há concentração, mas o SE há necessidade é o NÍVEL
613
+ /// absoluto (QE). Para esse caso use `EntropiaComPiso`.
614
+ EntropiaConcentrada { teto: f64 },
615
+ /// Entropia com piso de QE (v0.9.0, correção da fome acima): insere se
616
+ /// (H ≤ teto) OU (QE_atual > frac_qe · QE_inicial) — a concentração
617
+ /// orienta, o nível absoluto NUNCA deixa faltar capacidade. T-G1':
618
+ /// a condição disjuntiva preserva o piso de alívio de T-G1 no ramo de
619
+ /// entropia e adiciona o piso absoluto no ramo de nível.
620
+ EntropiaComPiso { teto: f64, frac_qe: f64 },
621
+ }
622
+
623
  pub struct CfgGng {
624
  /// passo do vencedor ε_b.
625
  pub eps_b: f64,
 
638
  /// nº de passos de treino.
639
  pub passos: usize,
640
  pub semente: u64,
641
+ /// Critério de inserção (v0.9.0). Default = ErroMaximo (compatível
642
+ /// bit-a-bit com a v0.5.0–v0.8.0).
643
+ pub criterio: CriterioInsercao,
644
  }
645
 
646
  impl Default for CfgGng {
 
655
  max_vertices: 60,
656
  passos: 4000,
657
  semente: 42,
658
+ criterio: CriterioInsercao::ErroMaximo,
659
  }
660
  }
661
  }
 
668
  pub eq_medio: f64,
669
  /// nº de inserções realizadas.
670
  pub insercoes: usize,
671
+ /// nº de inserções BLOQUEADAS pelo critério de entropia (v0.9.0) —
672
+ /// telemetria do portão T-G1.
673
+ pub insercoes_bloqueadas: usize,
674
  }
675
 
676
  impl GngTreinado {
 
716
  let mut arestas: Vec<((usize, usize), u32)> = vec![((0, 1), 0)];
717
  let mut erro = vec![0.0f64; 2];
718
  let mut insercoes = 0usize;
719
+ let mut insercoes_bloqueadas = 0usize;
720
+ // janelas de QE (para EntropiaComPiso): média de d² por janela de λ passos
721
+ let mut soma_d2_janela = 0.0f64;
722
+ let mut conta_janela = 0usize;
723
+ let mut qe_janela: Option<f64> = None; // QE da 1ª janela (referência)
724
+ let mut qe_atual: Option<f64> = None;
725
 
726
  for passo in 0..cfg.passos {
727
  let x = &xs[rng.inteiro(n)];
728
  // dois mais próximos
729
  let (v1, v2) = dois_melhores(&vertices, x);
730
  // erro acumulado do vencedor
731
+ let d2 = distancia2(x, &vertices[v1]);
732
+ erro[v1] += d2;
733
+ soma_d2_janela += d2;
734
+ conta_janela += 1;
735
  // move o vencedor e seus vizinhos topológicos
736
  for j in 0..d {
737
  vertices[v1][j] += cfg.eps_b * (x[j] - vertices[v1][j]);
 
769
  *e *= cfg.decaimento_erro;
770
  }
771
 
772
+ // inserção a cada λ passos — v0.9.0: portão opcional de ENTROPIA
773
+ // (T-G1): só insere quando o erro está concentrado
774
+ // (H(e)/ln V ≤ teto); ErroMaximo (default) preserva a v0.8.0 exata.
775
  if passo % cfg.lambda == cfg.lambda - 1 && vertices.len() < cfg.max_vertices {
776
+ let h = entropia_normalizada(&erro);
777
+ let qe_j = if conta_janela > 0 {
778
+ Some(soma_d2_janela / conta_janela as f64)
779
+ } else {
780
+ None
781
+ };
782
+ if passo % cfg.lambda == cfg.lambda - 1 {
783
+ // fecha a janela: 1ª janela é a referência (QE "inicial")
784
+ if qe_janela.is_none() {
785
+ qe_janela = qe_j;
786
+ }
787
+ qe_atual = qe_j;
788
+ soma_d2_janela = 0.0;
789
+ conta_janela = 0;
790
+ }
791
+ let liberado = match cfg.criterio {
792
+ CriterioInsercao::ErroMaximo => true,
793
+ CriterioInsercao::EntropiaConcentrada { teto } => h <= teto,
794
+ CriterioInsercao::EntropiaComPiso { teto, frac_qe } => {
795
+ let nivel_alto = match (qe_atual, qe_janela) {
796
+ (Some(qa), Some(q0)) if q0 > 0.0 => qa > frac_qe * q0,
797
+ _ => true, // sem referência ainda: não bloqueia
798
+ };
799
+ h <= teto || nivel_alto
800
+ }
801
+ };
802
+ if !liberado {
803
+ insercoes_bloqueadas += 1;
804
+ }
805
+ if liberado {
806
  // vértice de maior erro q com vizinho de maior erro
807
  let q = erro
808
  .iter()
 
833
  arestas.push(((f.min(novo), f.max(novo)), 0));
834
  insercoes += 1;
835
  }
836
+ } // fim do portão de inserção (liberado)
837
  }
838
  // vértices isolados (sem arestas) permanecem — GNG clássico não remove
839
  }
 
850
  erro,
851
  eq_medio: eq / n as f64,
852
  insercoes,
853
+ insercoes_bloqueadas,
854
  })
855
  }
856
 
src/telemetria.rs CHANGED
@@ -390,6 +390,25 @@ impl TelemetryHub {
390
  /// de pesos (crédito/regulação por nó), quebra-cabeça (aceitação/
391
  /// confiança) e NLP/NLG (gates/coerência). Métricas ausentes são
392
  /// simplesmente omitidas (painel ADITIVO — sem acoplamento rígido).
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
393
  pub fn painel_v070(&self, arvore: Option<&crate::arvore_pesos::ArvorePesos>) -> serde_json::Value {
394
  let mut p = self.painel_v060();
395
  // promove a versão sem perder o conteúdo
 
390
  /// de pesos (crédito/regulação por nó), quebra-cabeça (aceitação/
391
  /// confiança) e NLP/NLG (gates/coerência). Métricas ausentes são
392
  /// simplesmente omitidas (painel ADITIVO — sem acoplamento rígido).
393
+
394
+ /// Painel v0.9.0 — despacho SIMD + contexto das medições da r-34.
395
+ pub fn painel_v090(&self) -> serde_json::Value {
396
+ let mut p = self.painel_v070(None);
397
+ if let Some(obj) = p.as_object_mut() {
398
+ obj.insert("simd".into(), crate::simd::relatorio());
399
+ obj.insert(
400
+ "v090_nota".into(),
401
+ serde_json::json!(
402
+ "kernels AVX-512 com despacho em runtime (bit-a-bit); medições em r-34 §4/§6: \
403
+ AdamW 1,0-1,2× (limitado por memória), BMU argmin: escalar ótimo em d=4; \
404
+ bf16 em CPU candle: 3× MAIS LENTO (upcast por op); nosso AdamW 1,5-1,7× mais \
405
+ rápido que candle_nn::optim"
406
+ ),
407
+ );
408
+ }
409
+ p
410
+ }
411
+
412
  pub fn painel_v070(&self, arvore: Option<&crate::arvore_pesos::ArvorePesos>) -> serde_json::Value {
413
  let mut p = self.painel_v060();
414
  // promove a versão sem perder o conteúdo
src/tokenizador.rs CHANGED
@@ -392,44 +392,9 @@ impl TokenizadorConceitos {
392
  }
393
  let txt = serde_json::to_string(&serde_json::Value::Object(obj))
394
  .map_err(|e| candle_core::Error::Msg(format!("serde: {e}")))?;
395
- crate::checkpoint::salvar_atomico(caminho, &txt)
396
- }
397
-
398
- /// Carrega com verificação de integridade (manifesto SHA-256 — v0.10.0).
399
- pub fn carregar_verificado(&mut self, caminho: &str) -> Result<()> {
400
- let txt = crate::checkpoint::carregar_verificado(caminho)?;
401
- self.carregar_de_txt(&txt)
402
- }
403
-
404
- /// Carregamento nativo (v0.10.0, aditivo): mesmo formato de `salvar`
405
- /// (`v{i}` → {forma, dados}); o helper Python equivalente permanece.
406
- pub fn carregar(&mut self, caminho: &str) -> Result<()> {
407
- let txt = std::fs::read_to_string(caminho)
408
- .map_err(|e| candle_core::Error::Msg(format!("io: {e}")))?;
409
- self.carregar_de_txt(&txt)
410
- }
411
-
412
- fn carregar_de_txt(&mut self, txt: &str) -> Result<()> {
413
- let v: serde_json::Value = serde_json::from_str(txt)
414
- .map_err(|e| candle_core::Error::Msg(format!("serde: {e}")))?;
415
- let obj = v.as_object()
416
- .ok_or_else(|| candle_core::Error::Msg("formato de checkpoint inválido".into()))?;
417
- let vars = self.vars();
418
- for (i, var) in vars.iter().enumerate() {
419
- let e = obj.get(&format!("v{i}")).ok_or_else(|| {
420
- candle_core::Error::Msg(format!("checkpoint sem v{i}"))
421
- })?;
422
- let forma: Vec<usize> = serde_json::from_value(e["forma"].clone())
423
- .map_err(|e| candle_core::Error::Msg(format!("forma: {e}")))?;
424
- let dados: Vec<f32> = serde_json::from_value(e["dados"].clone())
425
- .map_err(|e| candle_core::Error::Msg(format!("dados: {e}")))?;
426
- if dados.len() != forma.iter().product::<usize>() {
427
- candle_core::bail!(
428
- "forma {:?} incompatível com {} valores", forma, dados.len());
429
- }
430
- let t = Tensor::from_vec(dados, forma, var.as_tensor().device())?;
431
- var.set(&t)?;
432
- }
433
  Ok(())
434
  }
435
  }
 
392
  }
393
  let txt = serde_json::to_string(&serde_json::Value::Object(obj))
394
  .map_err(|e| candle_core::Error::Msg(format!("serde: {e}")))?;
395
+ let tmp = format!("{caminho}.tmp");
396
+ std::fs::write(&tmp, txt).map_err(|e| candle_core::Error::Msg(format!("io: {e}")))?;
397
+ std::fs::rename(&tmp, caminho).map_err(|e| candle_core::Error::Msg(format!("rename: {e}")))?;
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
398
  Ok(())
399
  }
400
  }
src/treino.rs CHANGED
@@ -39,6 +39,12 @@ impl AdamWManual {
39
  }
40
 
41
  /// Um passo. `grads`: por variável, gradiente ACHATADO (None = zero).
 
 
 
 
 
 
42
  pub fn passo(&mut self, grads: Vec<Option<Vec<f32>>>) {
43
  self.t += 1;
44
  let bc1 = 1.0 - self.beta1.powi(self.t as i32);
@@ -50,14 +56,10 @@ impl AdamWManual {
50
  let v = self.v.entry(i).or_insert(vec![0f32; n]);
51
  let dados = var.as_tensor().flatten_all().unwrap().to_vec1::<f32>().unwrap();
52
  let mut novos = vec![0f32; n];
53
- for j in 0..n {
54
- m[j] = self.beta1 as f32 * m[j] + (1.0 - self.beta1 as f32) * g[j];
55
- v[j] = self.beta2 as f32 * v[j] + (1.0 - self.beta2 as f32) * g[j] * g[j];
56
- let mh = m[j] / bc1 as f32;
57
- let vh = v[j] / bc2 as f32;
58
- // AdamW: decaimento desacoplado
59
- novos[j] = dados[j] - (self.lr as f32) * (mh / (vh.sqrt() + self.eps as f32) + self.wd as f32 * dados[j]);
60
- }
61
  let forma = var.as_tensor().shape();
62
  let dev = var.as_tensor().device();
63
  let novo_t = Tensor::from_vec(novos, forma.clone(), dev).unwrap()
@@ -93,9 +95,8 @@ impl AdamWManual {
93
  if norma > teto && norma > 0.0 {
94
  let f = (teto / norma) as f32;
95
  for g in grads.iter_mut().flatten() {
96
- for x in g.iter_mut() {
97
- *x *= f;
98
- }
99
  }
100
  }
101
  }
@@ -199,17 +200,16 @@ impl DadosTreino {
199
  }
200
  }
201
 
202
- /// Callback de progresso do treino — **tipo de DOMÍNIO desde a v0.9.0**
203
- /// (crítica Qwen3.8 nº 1 / r-34 §5): antes `Option<pyo3::Py<pyo3::PyAny>>`,
204
- /// o que forçava ESTE módulo de domínio a depender da FFI. A ponte Python
205
- /// (src/python.rs) embrulha um callable em `Arc<dyn Fn(&serde_json::Value)>`
206
- /// — `treino.rs` compila e testa sem o interpretador Python.
207
- pub type CallbackTreino = Option<std::sync::Arc<dyn Fn(&serde_json::Value) + Send + Sync>>;
208
 
209
- /// Invoca o callback se presente (o payload é um snapshot JSON do passo).
210
- pub fn chamar_callback(cb: &CallbackTreino, dados: &serde_json::Value) {
211
  if let Some(f) = cb {
212
- f(dados);
 
 
 
 
213
  }
214
  }
215
 
@@ -229,7 +229,7 @@ pub fn treinar_fase_a(
229
  cfg: &ConfigKhtst,
230
  dados: &DadosTreino,
231
  hub: &mut TelemetryHub,
232
- callback: &CallbackTreino,
233
  caminho_checkpoint: Option<&str>,
234
  teto_seg: Option<f64>,
235
  ) -> Result<ResumoFase> {
@@ -344,7 +344,7 @@ pub fn treinar_fase_b(
344
  tok: &TokenizadorConceitos,
345
  dados: &DadosTreino,
346
  hub: &mut TelemetryHub,
347
- callback: &CallbackTreino,
348
  caminho_checkpoint: Option<&str>,
349
  teto_seg: Option<f64>,
350
  ) -> Result<ResumoFase> {
@@ -513,7 +513,7 @@ pub fn treinar_fase_c(
513
  tok: &TokenizadorConceitos,
514
  dados: &DadosTreino,
515
  hub: &mut TelemetryHub,
516
- callback: &CallbackTreino,
517
  teto_seg: Option<f64>,
518
  passos: usize,
519
  caminho_gerador: Option<&str>,
@@ -1141,3 +1141,82 @@ fn decaimento_geometrico(v: &[f64]) -> f64 {
1141
  1.0
1142
  }
1143
  }
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
39
  }
40
 
41
  /// Um passo. `grads`: por variável, gradiente ACHATADO (None = zero).
42
+ ///
43
+ /// v0.9.0: o loop interno é o kernel fundido `simd::passo_adamw` (AVX-512
44
+ /// com despacho em runtime + fallback escalar) — réplica EXATA da ordem
45
+ /// de operações do loop escalar da v0.8.0 (incluindo `(1.0 - beta as f32)`
46
+ /// pós-cast), sem FMA/rsqrt ⇒ saída bit-a-bit idêntica (Teo X-1, r-34 §2;
47
+ /// teste `adamw_bit_a_bit`).
48
  pub fn passo(&mut self, grads: Vec<Option<Vec<f32>>>) {
49
  self.t += 1;
50
  let bc1 = 1.0 - self.beta1.powi(self.t as i32);
 
56
  let v = self.v.entry(i).or_insert(vec![0f32; n]);
57
  let dados = var.as_tensor().flatten_all().unwrap().to_vec1::<f32>().unwrap();
58
  let mut novos = vec![0f32; n];
59
+ crate::simd::passo_adamw(
60
+ &dados, &g, m, v, &mut novos, self.lr, self.beta1, self.beta2,
61
+ self.eps, self.wd, bc1, bc2,
62
+ );
 
 
 
 
63
  let forma = var.as_tensor().shape();
64
  let dev = var.as_tensor().device();
65
  let novo_t = Tensor::from_vec(novos, forma.clone(), dev).unwrap()
 
95
  if norma > teto && norma > 0.0 {
96
  let f = (teto / norma) as f32;
97
  for g in grads.iter_mut().flatten() {
98
+ // v0.9.0: kernel SIMD bit-a-bit (uma mul por elemento)
99
+ crate::simd::escalar_slice(g, f);
 
100
  }
101
  }
102
  }
 
200
  }
201
  }
202
 
203
+ /// Callback Python opcional (chamado a cada `a_cada` passos com um dict).
204
+ pub type CallbackPy = Option<pyo3::Py<pyo3::PyAny>>;
 
 
 
 
205
 
206
+ pub fn chamar_callback(cb: &CallbackPy, dados: &serde_json::Value) {
 
207
  if let Some(f) = cb {
208
+ pyo3::Python::with_gil(|py| {
209
+ if let Ok(obj) = pythonize::pythonize(py, dados) {
210
+ let _ = f.call1(py, (obj,));
211
+ }
212
+ });
213
  }
214
  }
215
 
 
229
  cfg: &ConfigKhtst,
230
  dados: &DadosTreino,
231
  hub: &mut TelemetryHub,
232
+ callback: &CallbackPy,
233
  caminho_checkpoint: Option<&str>,
234
  teto_seg: Option<f64>,
235
  ) -> Result<ResumoFase> {
 
344
  tok: &TokenizadorConceitos,
345
  dados: &DadosTreino,
346
  hub: &mut TelemetryHub,
347
+ callback: &CallbackPy,
348
  caminho_checkpoint: Option<&str>,
349
  teto_seg: Option<f64>,
350
  ) -> Result<ResumoFase> {
 
513
  tok: &TokenizadorConceitos,
514
  dados: &DadosTreino,
515
  hub: &mut TelemetryHub,
516
+ callback: &CallbackPy,
517
  teto_seg: Option<f64>,
518
  passos: usize,
519
  caminho_gerador: Option<&str>,
 
1141
  1.0
1142
  }
1143
  }
1144
+
1145
+ #[cfg(test)]
1146
+ mod testes_v090 {
1147
+ use super::*;
1148
+ use candle_nn::optim::{AdamW as AdamWCandle, Optimizer, ParamsAdamW};
1149
+
1150
+ /// **X-3 (oráculo independente — crítica Qwen3.8 nº 2, r-34 §2):** treina
1151
+ /// o MESMO problema convexo (regressão linear por MSE) com o nosso
1152
+ /// `AdamWManual` e com o `candle_nn::optim::AdamW` do próprio framework.
1153
+ /// As fórmulas são idênticas (AdamW desacoplado), mas a ORDEM de ops difere
1154
+ /// (divisão por bc vs multiplicação pelo recíproco; ponto flutuante não é
1155
+ /// associativo) ⇒ a igualdade é em ε, não bit-a-bit. Se as trajetórias
1156
+ /// divergissem além de ε, o nosso otimizador teria um bug de fórmula.
1157
+ #[test]
1158
+ fn adamw_oraculo_candle_nn() {
1159
+ let dev = Device::Cpu;
1160
+ // dados determinísticos: x (128, 8), alvo = x @ W* (sem ruído)
1161
+ let n = 128usize;
1162
+ let d = 8usize;
1163
+ let k = 4usize;
1164
+ let xs: Vec<f32> = (0..n * d).map(|i| ((i as f32) * 0.37) % 1.0 - 0.5).collect();
1165
+ let x = Tensor::from_vec(xs, (n, d), &dev).unwrap();
1166
+ let w_star: Vec<f32> = (0..d * k).map(|i| ((i as f32) * 0.11).sin() * 0.5).collect();
1167
+ let w_star_t = Tensor::from_vec(w_star.clone(), (d, k), &dev).unwrap();
1168
+ let y = x.matmul(&w_star_t).unwrap();
1169
+
1170
+ // mesma inicialização para os dois otimizadores (determinística)
1171
+ let w_inicial: Vec<f32> = (0..d * k).map(|i| ((i as f32) * 0.7) % 0.2 - 0.1).collect();
1172
+ let (lr, wd) = (0.05f64, 0.0);
1173
+
1174
+ let roda = |usar_nosso: bool| -> Vec<f32> {
1175
+ let w_t = Tensor::from_vec(w_inicial.clone(), (d, k), &dev).unwrap();
1176
+ let w_var = Var::from_tensor(&w_t).unwrap();
1177
+ let vars = vec![w_var.clone()];
1178
+ let mut nosso = AdamWManual::novo(vars.clone(), lr, wd);
1179
+ let params = ParamsAdamW { lr, beta1: 0.9, beta2: 0.999, eps: 1e-8, weight_decay: wd };
1180
+ let mut candle_opt = AdamWCandle::new(vars.clone(), params).unwrap();
1181
+ for passo in 0..60 {
1182
+ let predita = x.matmul(w_var.as_tensor()).unwrap();
1183
+ let erro = predita.sub(&y).unwrap();
1184
+ let perda = erro.sqr().unwrap().mean_all().unwrap();
1185
+ if usar_nosso {
1186
+ let grads = grads_achatados(&perda, &vars).unwrap();
1187
+ // sem clip: comparação de FÓRMULA, não do mecanismo de segurança
1188
+ nosso.passo(grads);
1189
+ } else {
1190
+ let gs = perda.backward().unwrap();
1191
+ candle_opt.step(&gs).unwrap();
1192
+ }
1193
+ let _ = passo;
1194
+ }
1195
+ w_var
1196
+ .as_tensor()
1197
+ .flatten_all()
1198
+ .unwrap()
1199
+ .to_vec1::<f32>()
1200
+ .unwrap()
1201
+ };
1202
+
1203
+ let fim_nosso = roda(true);
1204
+ let fim_candle = roda(false);
1205
+ let mut max_dif = 0f32;
1206
+ for (a, b) in fim_nosso.iter().zip(fim_candle.iter()) {
1207
+ max_dif = max_dif.max((a - b).abs());
1208
+ }
1209
+ let escala = fim_nosso.iter().map(|v| v.abs()).fold(0f32, f32::max).max(1e-6);
1210
+ assert!(
1211
+ max_dif / escala < 1e-4,
1212
+ "AdamWManual divergiu do oráculo candle_nn: max|Δ|={max_dif} (escala {escala})"
1213
+ );
1214
+ // e ambos convergiram perto do mínimo (o alvo é exato)
1215
+ let erro_final = fim_nosso
1216
+ .iter()
1217
+ .zip(w_star.iter())
1218
+ .map(|(a, b)| (a - b).abs())
1219
+ .fold(0f32, f32::max);
1220
+ assert!(erro_final < 0.05, "regressão não convergiu: {erro_final}");
1221
+ }
1222
+ }
src/verificador.rs CHANGED
@@ -60,19 +60,6 @@ fn nll_temperatura(logits: &Tensor, alvos: &Tensor, t: f64) -> Result<f64> {
60
  Ok(ce.to_scalar::<f32>()? as f64)
61
  }
62
 
63
- /// **T-V3 (v0.10.0):** fronteira TIPADA — `TemperaturaInversa` carrega a
64
- /// pré-condição γ ∈ (0, +∞) da convexidade N-2 por construção; esta
65
- /// variante recusa temperaturas inválidas NA ASSINATURA, sem custo em
66
- /// runtime além da validação única já feita no construtor. Equivalente
67
- /// bit-a-bit a `nll_temperatura(t.temperatura())` (teste tv3d).
68
- pub fn nll_temperatura_tipado(
69
- logits: &Tensor,
70
- alvos: &Tensor,
71
- t: &crate::tipos::TemperaturaInversa,
72
- ) -> Result<f64> {
73
- nll_temperatura(logits, alvos, t.temperatura())
74
- }
75
-
76
  /// **V-1:** calibra T* por golden-section em `log T ∈ [ln(1/8), ln 8]`
77
  /// minimizando a NLL nos dados retidos. Devolve (T*, nll(1), nll(T*)).
78
  pub fn calibrar_temperatura(logits: &Tensor, alvos: &Tensor) -> Result<(f64, f64, f64)> {
@@ -289,10 +276,6 @@ impl VerificadorNcm {
289
  let (tg, n1g, ntg) = calibrar_temperatura(logits, alvos)?;
290
  (t, nll1, nllt) = (tg, n1g, ntg);
291
  }
292
- // T-V3: saída do otimizador VALIDADA antes de armazenar — se
293
- // Newton e golden produzirem lixo (não deveriam), falha alto em
294
- // vez de propagar γ ≤ 0 silenciosamente (1/0 = NaN/∞ adiante).
295
- let _ti = crate::tipos::TemperaturaInversa::nova(t)?;
296
  self.temperatura = t;
297
  self.n_ll_antes = nll1;
298
  self.n_ll_depois = nllt;
@@ -314,19 +297,6 @@ impl VerificadorNcm {
314
  Ok((e_antes, e_depois))
315
  }
316
 
317
- /// Define a temperatura pela fronteira TIPADA (T-V3) — recusa
318
- /// T ∉ (0, +∞) na fronteira; o campo `pub` permanece para leitura
319
- /// e compatibilidade v0.9.0 (nada é removido).
320
- pub fn definir_temperatura_tipado(&mut self, t: &crate::tipos::TemperaturaInversa) {
321
- self.temperatura = t.temperatura();
322
- }
323
-
324
- /// Leitura TIPADA: valida o campo `pub` na saída (cinto-e-suspensório
325
- /// para escritas diretas legadas) — Err se alguém atribuiu T inválida.
326
- pub fn temperatura_tipada(&self) -> Result<crate::tipos::TemperaturaInversa> {
327
- crate::tipos::TemperaturaInversa::nova(self.temperatura)
328
- }
329
-
330
  /// Confiança calibrada (n, K) → (n,) — a decisão do ciclo d usa isto.
331
  pub fn confianca(&self, logits: &Tensor) -> Result<Tensor> {
332
  let escalado = logits.affine(1.0 / self.temperatura, 0.0)?;
@@ -578,46 +548,3 @@ mod testes {
578
  assert!((1.0 / 8.0..=8.0).contains(&t_n2));
579
  }
580
  }
581
-
582
- mod testes_temperatura_tipada {
583
- use super::*;
584
- use crate::tipos::TemperaturaInversa;
585
-
586
- /// tv3d — equivalência bit-a-bit da fronteira tipada.
587
- #[test]
588
- fn tv3d_nll_tipada_equivalente() {
589
- let dev = candle_core::Device::Cpu;
590
- let logits = Tensor::randn(0f32, 1f32, (64, 8), &dev).unwrap();
591
- // alvos = argmax de ruído independente (u32 válido por construção)
592
- let alvos = Tensor::randn(0f32, 1f32, (64, 8), &dev).unwrap()
593
- .argmax(candle_core::D::Minus1).unwrap()
594
- .to_dtype(candle_core::DType::U32).unwrap();
595
- for t_bom in [0.5, 1.0, 2.0, 3.7] {
596
- let ti = TemperaturaInversa::nova(t_bom).unwrap();
597
- let a = nll_temperatura(&logits, &alvos, t_bom).unwrap();
598
- let b = nll_temperatura_tipado(&logits, &alvos, &ti).unwrap();
599
- assert_eq!(a.to_bits(), b.to_bits(), "bit-a-bit em T={t_bom}");
600
- }
601
- }
602
-
603
- /// tv3e — ajustar devolve temperatura válida na fronteira tipada;
604
- /// setter tipado recusa inválidas; getter detecta escrita legada má.
605
- #[test]
606
- fn tv3e_verificador_fronteira() {
607
- let dev = candle_core::Device::Cpu;
608
- let logits = Tensor::randn(0f32, 2f32, (128, 16), &dev).unwrap();
609
- let alvos = Tensor::randn(0f32, 1f32, (128, 16), &dev).unwrap()
610
- .argmax(candle_core::D::Minus1).unwrap()
611
- .to_dtype(candle_core::DType::U32).unwrap();
612
- let mut v = VerificadorNcm::novo();
613
- v.ajustar(&logits, &alvos).unwrap();
614
- assert!(v.temperatura_tipada().is_ok(), "T* do ajustar é válida");
615
-
616
- let ti = TemperaturaInversa::nova(1.25).unwrap();
617
- v.definir_temperatura_tipado(&ti);
618
- assert_eq!(v.temperatura, 1.25);
619
-
620
- v.temperatura = -3.0; // escrita legada má (campo pub)
621
- assert!(v.temperatura_tipada().is_err(), "getter detecta γ inválido");
622
- }
623
- }
 
60
  Ok(ce.to_scalar::<f32>()? as f64)
61
  }
62
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
63
  /// **V-1:** calibra T* por golden-section em `log T ∈ [ln(1/8), ln 8]`
64
  /// minimizando a NLL nos dados retidos. Devolve (T*, nll(1), nll(T*)).
65
  pub fn calibrar_temperatura(logits: &Tensor, alvos: &Tensor) -> Result<(f64, f64, f64)> {
 
276
  let (tg, n1g, ntg) = calibrar_temperatura(logits, alvos)?;
277
  (t, nll1, nllt) = (tg, n1g, ntg);
278
  }
 
 
 
 
279
  self.temperatura = t;
280
  self.n_ll_antes = nll1;
281
  self.n_ll_depois = nllt;
 
297
  Ok((e_antes, e_depois))
298
  }
299
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
300
  /// Confiança calibrada (n, K) → (n,) — a decisão do ciclo d usa isto.
301
  pub fn confianca(&self, logits: &Tensor) -> Result<Tensor> {
302
  let escalado = logits.affine(1.0 / self.temperatura, 0.0)?;
 
548
  assert!((1.0 / 8.0..=8.0).contains(&t_n2));
549
  }
550
  }