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src/bigru_t/model/transformer_unit.py
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"""transformer_unit.py — TransformerUnit: self-attention + FFN para 8 representações.
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Componente do u8cell_T (Lema 1). Processa as 8 saídas das BiGRU4 paralelas
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via self-attention multi-head, produzindo um vetor agregado.
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Diferenças vs. v13.9.2:
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- Pooling por média (não por Confidence Gate) — a seleção é feita no nível
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do UnifiedModel via softmax (Lema 1)
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- Pre-norm consistente (BUG-003 fix do v13.9.1 aplicado)
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- Sem RoPE (a entrada já é um embedding agregado, não uma sequência posicional)
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from __future__ import annotations
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import torch
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import torch.nn as nn
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import torch.nn.functional as F
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class TransformerUnit(nn.Module):
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"""Uma unidade Transformer (self-attention + FFN) para processar 8 representações.
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Args:
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d_model: dimensão do modelo (igual à saída projetada das BiGRU4)
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nhead: número de cabeças de atenção
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d_feedforward: dimensão interna do FFN (SwiGLU-style)
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dropout: probabilidade de dropout
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Forward:
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src: (batch, 8, d_model) → h: (batch, d_model)
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h é a média sobre as 8 posições pós-attention+FFN.
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def __init__(self, d_model: int, nhead: int, d_feedforward: int, dropout: float = 0.1):
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super().__init__()
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self.d_model = d_model
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self.nhead = nhead
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# Self-attention multi-head (batch_first para consistência)
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self.self_attn = nn.MultiheadAttention(
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d_model, nhead, dropout=dropout, batch_first=True
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)
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# FFN: Linear → ReLU → Dropout → Linear (pre-norm style)
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self.linear1 = nn.Linear(d_model, d_feedforward)
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self.dropout = nn.Dropout(dropout)
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self.linear2 = nn.Linear(d_feedforward, d_model)
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# LayerNorms (pre-norm)
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self.norm1 = nn.LayerNorm(d_model)
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self.norm2 = nn.LayerNorm(d_model)
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self.dropout1 = nn.Dropout(dropout)
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self.dropout2 = nn.Dropout(dropout)
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def forward(self, src: torch.Tensor) -> torch.Tensor:
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"""src: (batch, 8, d_model) → h: (batch, d_model)"""
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# Pre-norm self-attention
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normed = self.norm1(src)
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attn_out, _ = self.self_attn(normed, normed, normed, need_weights=False)
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src = src + self.dropout1(attn_out)
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# Pre-norm FFN
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normed = self.norm2(src)
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ff_out = self.linear2(self.dropout(F.relu(self.linear1(normed))))
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src = src + self.dropout2(ff_out)
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# Pooling por média sobre as 8 posições
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h = src.mean(dim=1) # (batch, d_model)
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return h
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