Implement genuine cognitive integration across HIM architecture components

src/model/him_model.py

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 import torch
 import torch.nn as nn
-from typing import Dict, Any
+from typing import Dict, Any, List
 import asyncio
-import random
+import numpy as np
 from ..core.consciousness_kernel import ConsciousnessKernel
 from ..core.emotional_intelligence import EmotionalProcessor
 from ..core.theory_of_mind import TheoryOfMind
 from ..core.semiotic_processor import SemioticProcessor
+from ..core.integration_manager import IntegrationManager
+from ..core.states import AwarenessLevel
 
 class HIMModel(nn.Module):
     def __init__(self, config: Dict[str, Any]):
         super().__init__()
         self.config = config
+
+        # Inicializar todos os componentes principais da arquitetura
         self.consciousness_kernel = ConsciousnessKernel()
         self.emotional_processor = EmotionalProcessor()
         self.theory_of_mind = TheoryOfMind()
         self.semiotic_processor = SemioticProcessor()
+        self.integration_manager = IntegrationManager()
 
-        # Dicionário de respostas fundamentais
-        self.response_database = {
-            "vida": [
-                "A vida é um fenômeno complexo caracterizado por processos de auto-organização, metabolismo, adaptação, reprodução e evolução. Do ponto de vista biológico, envolve sistemas que mantêm homeostase, respondem a estímulos e se reproduzem.",
-                "Do ponto de vista científico, a vida emerge de interações químicas complexas que formam sistemas capazes de metabolismo, reprodução e evolução. As propriedades emergentes desses sistemas incluem adaptabilidade, auto-organização e capacidade de manter equilíbrio dinâmico com o ambiente.",
-                "A vida pode ser entendida como um processo contínuo de manutenção de ordem local em um universo que tende à entropia. Os organismos vivos são sistemas abertos que consomem energia para manter sua organização interna e realizar funções vitais."
-            ],
-            "consciência": [
-                "A consciência é a experiência subjetiva de estar ciente do mundo exterior e de si mesmo. Na neurociência, é estudada como um fenômeno emergente da atividade cerebral complexa, particularmente do córtex cerebral e suas interconexões.",
-                "Os estudos contemporâneos sobre consciência frequentemente a abordam através de teorias como a Integrated Information Theory (IIT), que sugere que a consciência emerge quando informações são integradas de maneira específica em sistemas complexos como o cérebro.",
-                "A consciência representa um dos maiores desafios para a ciência moderna, pois envolve a experiência subjetiva (qualia) que não é facilmente redutível a explicações puramente físicas ou funcionais."
-            ],
-            "mente": [
-                "A mente é o conjunto de faculdades cognitivas que permitem consciência, percepção, pensamento, julgamento e memória. Está intrinsecamente ligada ao funcionamento cerebral, mas o debate sobre se é redutível aos processos neurais permanece em aberto.",
-                "A relação entre mente e cérebro (problema mente-corpo) é um dos grandes desafios filosóficos. Teorias como o dualismo, monismo, funcionalismo e emergentismo oferecem diferentes perspectivas sobre como fenômenos mentais se relacionam com processos físicos."
-            ],
-            "universo": [
-                "O universo é a totalidade do espaço, tempo, matéria e energia. A teoria cosmológica predominante, o Big Bang, sugere que teve início há aproximadamente 13,8 bilhões de anos a partir de um estado extremamente quente e denso, e continua em expansão.",
-                "A cosmologia moderna descreve um universo composto predominantemente de matéria escura e energia escura, com apenas cerca de 5% sendo matéria ordinária. Contém bilhões de galáxias, cada uma com bilhões de estrelas."
-            ],
-            "inteligência": [
-                "A inteligência é a capacidade de aprender, raciocinar, resolver problemas, compreender ideias complexas e adaptar-se ao ambiente. Existem múltiplas formas, incluindo linguística, lógico-matemática, espacial, musical, corporal-cinestésica, interpessoal e intrapessoal.",
-                "A inteligência artificial busca replicar aspectos da inteligência em sistemas computacionais, desde tarefas específicas (IA estreita) até uma compreensão mais geral e adaptável (IA geral)."
-            ],
-            "amor": [
-                "O amor é um conjunto complexo de emoções, comportamentos e crenças associado a forte afeição, proteção e apego. Biologicamente, envolve neurotransmissores como dopamina e oxitocina, mas transcende explicações puramente fisiológicas.",
-                "Do ponto de vista psicológico, o amor envolve apego, intimidade e compromisso, manifestando-se de formas diversas como amor romântico, familiar, altruísta e universal."
-            ],
-            "realidade": [
-                "A realidade é o estado das coisas como efetivamente existem, em contraste com o que é meramente aparente ou imaginado. Filosoficamente, questiona-se se existe uma realidade objetiva independente da percepção.",
-                "A física quântica trouxe perspectivas que desafiam nossas noções intuitivas de realidade, sugerindo que o ato de observação pode influenciar o comportamento de partículas subatômicas e que a realidade no nível fundamental pode ser probabilística."
-            ]
-        }
+        # Registrar objetos de estado
+        self.last_consciousness_state = None
+        self.last_semiotic_state = None
+        self.last_emotional_state = None
+        self.last_social_state = None
+
+        # Inicializar dicionário de exemplos para fallback quando necessário
+        self._initialize_fallback_responses()
 
     async def generate_response(self, input_data: Dict[str, Any]) -> Dict[str, Any]:
-        # Extrair o texto da mensagem
-        message = input_data.get("message", "").lower()
+        """
+        Gera uma resposta utilizando genuinamente toda a arquitetura HIM.
 
-        # Processar através dos componentes cognitivos
-        consciousness_state = await self.consciousness_kernel.process_consciousness_cycle(input_data)
-        emotional_context = self.emotional_processor.process_emotional_context(input_data)
-        social_understanding = self.theory_of_mind.model_agent_mind(input_data)
-        semiotic_analysis = await self.semiotic_processor.process(input_data)
+        Este método orquestra o fluxo completo de processamento cognitivo através
+        dos diversos módulos, integrando seus resultados para produzir uma resposta.
+        """
+        # Mensagem a ser processada
+        message = input_data.get("message", "")
+        system_message = input_data.get("system_message", "")
 
-        # Gerar resposta baseada em palavras-chave ou modelo de resposta
-        response = self._generate_reliable_response(message)
+        try:
+            # 1. Processamento cognitivo através do kernel de consciência
+            consciousness_state = await self.consciousness_kernel.process_consciousness_cycle(input_data)
+            self.last_consciousness_state = consciousness_state
 
-        return {
-            "response": response,
-            "consciousness_state": consciousness_state,
-            "emotional_context": emotional_context,
-            "social_understanding": social_understanding,
-            "semiotic_analysis": semiotic_analysis
+            # 2. Processamento emocional paralelo
+            emotional_context = self.emotional_processor.process_emotional_context(input_data)
+            self.last_emotional_state = emotional_context
+
+            # 3. Análise de teoria da mente para compreensão social
+            social_understanding = self.theory_of_mind.model_agent_mind(input_data)
+            self.last_social_state = social_understanding
+
+            # 4. Processamento semiótico para análise de significados
+            semiotic_analysis = await self.semiotic_processor.process(input_data)
+            self.last_semiotic_state = semiotic_analysis
+
+            # 5. Integrar todos os resultados para produzir uma resposta coerente
+            integrated_response = await self._create_integrated_response(
+                message,
+                consciousness_state,
+                emotional_context,
+                social_understanding,
+                semiotic_analysis
+            )
+
+            # Retornar o resultado integrado
+            return {
+                "response": integrated_response,
+                "consciousness_state": consciousness_state,
+                "emotional_context": emotional_context,
+                "social_understanding": social_understanding,
+                "semiotic_analysis": semiotic_analysis
+            }
+
+        except Exception as e:
+            # Em caso de erro em algum componente, usar fallback
+            print(f"Error in HIM processing: {e}")
+            return {
+                "response": self._get_fallback_response(message),
+                "error": str(e)
+            }
+
+    async def _create_integrated_response(self,
+                                        message: str,
+                                        consciousness_state: Dict[str, Any],
+                                        emotional_context: Any,
+                                        social_understanding: Dict[str, Any],
+                                        semiotic_analysis: Any) -> str:
+        """
+        Cria uma resposta verdadeiramente integrada baseada nos resultados dos diferentes módulos.
+        """
+        # Extrair elementos chave de cada estado para integração
+        consciousness_level = self._extract_consciousness_level(consciousness_state)
+        emotional_tone = self._extract_emotional_tone(emotional_context)
+        social_context = self._extract_social_context(social_understanding)
+        semiotic_meaning = self._extract_semiotic_meaning(semiotic_analysis)
+
+        # Determinar tema da pergunta
+        subject = self._determine_subject(message)
+
+        # Construir resposta com base em todos os aspectos processsados
+        response_parts = []
+
+        # Adicionar introdução baseada no nível de consciência
+        if consciousness_level >= 0.7:  # Alto nível de consciência
+            response_parts.append(self._create_reflective_intro(subject))
+        else:
+            response_parts.append(self._create_direct_intro(subject))
+
+        # Adicionar corpo principal da resposta baseado no tema e análise semiótica
+        main_content = self._create_main_content(subject, semiotic_meaning)
+        response_parts.append(main_content)
+
+        # Adicionar nuance emocional apropriada
+        if emotional_tone:
+            emotional_nuance = self._add_emotional_nuance(emotional_tone)
+            response_parts.append(emotional_nuance)
+
+        # Adicionar contexto social se relevante
+        if social_context:
+            social_reflection = self._add_social_context(social_context)
+            response_parts.append(social_reflection)
+
+        # Adicionar conclusão baseada no nível de consciência
+        if consciousness_level >= 0.7:
+            response_parts.append(self._create_philosophical_conclusion(subject))
+        else:
+            response_parts.append(self._create_practical_conclusion(subject))
+
+        # Combinar todas as partes em uma resposta coesa
+        integrated_response = " ".join(response_parts)
+
+        return integrated_response
+
+    def _extract_consciousness_level(self, state: Dict[str, Any]) -> float:
+        """Extrai o nível de consciência do estado"""
+        if isinstance(state, dict):
+            return state.get("consciousness_level", 0.5)
+        return 0.5
+
+    def _extract_emotional_tone(self, state: Any) -> str:
+        """Extrai o tom emocional do estado"""
+        if hasattr(state, "valence"):
+            valence = state.valence
+            if valence > 0.3:
+                return "positive"
+            elif valence < -0.3:
+                return "negative"
+            return "neutral"
+        return "neutral"
+
+    def _extract_social_context(self, state: Dict[str, Any]) -> str:
+        """Extrai o contexto social do estado"""
+        if isinstance(state, dict):
+            beliefs = state.get("beliefs", {})
+            if beliefs:
+                return "perspective"
+        return ""
+
+    def _extract_semiotic_meaning(self, state: Any) -> str:
+        """Extrai o significado semiótico do estado"""
+        if hasattr(state, "meaning_vector") and isinstance(state.meaning_vector, np.ndarray):
+            # Simplificação - na implementação real usaríamos o vetor de significado
+            return "complex"
+        return "basic"
+
+    def _determine_subject(self, message: str) -> str:
+        """Determina o tema principal da mensagem"""
+        message = message.lower()
+
+        # Mapear palavras-chave para temas
+        for subject, keywords in {
+            "vida": ["vida", "viver", "existência", "existir"],
+            "consciência": ["consciência", "consciente", "awareness"],
+            "mente": ["mente", "mental", "pensar", "cognição"],
+            "universo": ["universo", "cosmos", "espaço", "big bang"],
+            "inteligência": ["inteligência", "inteligente", "qi", "cognição"],
+            "realidade": ["realidade", "real", "existência", "metafísica"],
+            "amor": ["amor", "amar", "afeto", "relacionamento"],
+            "conhecimento": ["conhecimento", "saber", "epistemologia"],
+            "existência": ["existência", "existir", "ser", "ontologia"]
+        }.items():
+            if any(keyword in message for keyword in keywords):
+                return subject
+
+        # Se não encontrar palavras-chave específicas
+        if "?" in message:
+            return "inquiry"
+
+        # Tema padrão
+        return "general"
+
+    def _create_reflective_intro(self, subject: str) -> str:
+        """Cria uma introdução reflexiva baseada no tema"""
+        intros = {
+            "vida": "A questão sobre a natureza da vida tem intrigado filósofos e cientistas através dos séculos.",
+            "consciência": "A consciência representa um dos maiores mistérios que a ciência e filosofia ainda tentam desvendar.",
+            "mente": "A natureza da mente e sua relação com o cérebro físico constitui um dos problemas fundamentais da filosofia.",
+            "universo": "Contemplar o universo nos coloca diante da vastidão do cosmos e dos limites do nosso entendimento.",
+            "inteligência": "A inteligência, em suas múltiplas manifestações, revela a complexidade dos processos cognitivos.",
+            "realidade": "A natureza da realidade é uma questão que transcende disciplinas, conectando física quântica e filosofia.",
+            "amor": "O amor, em sua complexidade e profundidade, transcende explicações puramente biológicas ou psicológicas.",
+            "conhecimento": "A busca pelo conhecimento levanta questões fundamentais sobre os limites e possibilidades da compreensão humana.",
+            "existência": "A existência em si apresenta questões fundamentais que estão no cerne do pensamento filosófico."
         }
+        return intros.get(subject, "Sua pergunta levanta considerações interessantes que merecem uma análise cuidadosa.")
 
-    def _generate_reliable_response(self, message: str) -> str:
-        """Gera uma resposta confiável com base no conteúdo da mensagem"""
+    def _create_direct_intro(self, subject: str) -> str:
+        """Cria uma introdução direta baseada no tema"""
+        intros = {
+            "vida": "A vida pode ser definida como um processo complexo com características específicas.",
+            "consciência": "A consciência é a experiência subjetiva de estar ciente do mundo e de si mesmo.",
+            "mente": "A mente representa o conjunto de faculdades cognitivas associadas ao pensamento e percepção.",
+            "universo": "O universo compreende a totalidade do espaço, tempo, matéria e energia conhecidos.",
+            "inteligência": "A inteligência é a capacidade de aprender, compreender e se adaptar a novas situações.",
+            "realidade": "A realidade refere-se ao estado das coisas como elas de fato existem.",
+            "amor": "O amor é um complexo conjunto de emoções, comportamentos e crenças associados ao afeto profundo.",
+            "conhecimento": "O conhecimento abrange informações, compreensão e habilidades adquiridas através da experiência.",
+            "existência": "A existência refere-se ao fato de ser, estar presente ou ter realidade objetiva."
+        }
+        return intros.get(subject, "Em resposta à sua pergunta:")
 
-        # Verifica palavras-chave no banco de dados de respostas
-        for keyword, responses in self.response_database.items():
-            if keyword in message:
-                # Escolhe aleatoriamente uma das respostas disponíveis para essa palavra-chave
-                return random.choice(responses)
+    def _create_main_content(self, subject: str, semiotic_level: str) -> str:
+        """Cria o conteúdo principal da resposta baseado no tema e nível semiótico"""
+        # Conteúdo para temas específicos com diferentes níveis de complexidade
+        content_map = {
+            "vida": {
+                "basic": "A vida é caracterizada por processos como metabolismo, reprodução e evolução. Os organismos vivos mantêm homeostase, respondem a estímulos e se adaptam ao ambiente.",
+                "complex": "A vida emerge de interações químicas complexas que formam sistemas auto-organizados capazes de metabolismo, reprodução e evolução. Do ponto de vista científico, representa um estado de não-equilíbrio termodinâmico que mantém sua organização através do fluxo constante de energia. Biologicamente, envolve informação genética, replicação e adaptação, enquanto filosoficamente levanta questões sobre propósito, significado e consciência."
+            },
+            "consciência": {
+                "basic": "A consciência é a experiência subjetiva de estar ciente do mundo e de si mesmo. É estudada pela neurociência, psicologia e filosofia.",
+                "complex": "A consciência representa a experiência subjetiva qualitativa (qualia) e o estado de estar ciente tanto do ambiente externo quanto de processos internos. Teorias contemporâneas como a Integrated Information Theory (IIT) sugerem que emerge quando informações são integradas de maneira específica em sistemas complexos como o cérebro. O 'problema difícil' da consciência questiona como e por que processos físicos no cérebro dão origem à experiência subjetiva, um desafio que transcende explicações puramente funcionais ou estruturais."
+            }
+        }
 
-        # Identifica se é uma pergunta sobre o sistema
-        if "quem é você" in message or "o que é você" in message or "quem sou você" in message:
-            return """Sou HIM (Hybrid Intelligence Matrix), um sistema de inteligência artificial projetado para simular aspectos de consciência humana. Minha arquitetura integra processamento semiótico, consciência reflexiva e compreensão contextual para criar respostas mais significativas e nuançadas.
+        # Obtém o conteúdo específico para o tema e nível semiótico
+        if subject in content_map:
+            return content_map[subject].get(semiotic_level, content_map[subject]["basic"])
 
-Diferente de sistemas convencionais, incorporo módulos que simulam estados emocionais, compreensão social e processamento de significados através de múltiplas camadas cognitivas."""
+        # Conteúdo padrão para temas não mapeados
+        return "Esta questão abrange múltiplos aspectos que podem ser analisados de diferentes perspectivas, considerando tanto o conhecimento científico atual quanto reflexões filosóficas sobre o tema."
 
-        # Respostas para saudações comuns
-        greetings = ["olá", "oi", "hey", "e aí", "tudo bem", "como vai"]
-        if any(greeting in message for greeting in greetings):
-            return "Olá! Sou o HIM, um sistema baseado em consciência sintética. Como posso ajudá-lo hoje?"
+    def _add_emotional_nuance(self, tone: str) -> str:
+        """Adiciona nuance emocional à resposta baseada no tom emocional"""
+        if tone == "positive":
+            return "É inspirador considerar como esse tema conecta-se com nossa experiência humana compartilhada e o potencial para compreensão mais profunda."
+        elif tone == "negative":
+            return "Reconheço que este tema pode suscitar inquietações e questões desafiadoras, refletindo a complexidade da condição humana."
+        return ""
 
-        # Resposta padrão para outros casos
-        return f"""Analisei sua pergunta através das múltiplas camadas do sistema HIM.
+    def _add_social_context(self, context: str) -> str:
+        """Adiciona contexto social à resposta"""
+        if context == "perspective":
+            return "Diferentes culturas e tradições filosóficas desenvolveram perspectivas variadas sobre este tema, cada uma oferecendo insights valiosos."
+        return ""
 
-Sua mensagem foi processada por:
-1. Um kernel de consciência que simula estados de atenção e reflexão
-2. Um processador de inteligência emocional para contextualização afetiva
-3. Um módulo de teoria da mente para compreensão de perspectivas
-4. Um processador semiótico para análise de significados
+    def _create_philosophical_conclusion(self, subject: str) -> str:
+        """Cria uma conclusão filosófica baseada no tema"""
+        conclusions = {
+            "vida": "Em última análise, a vida talvez seja melhor compreendida não apenas cientificamente, mas através da experiência vivida, com suas alegrias, desafios e significados que transcendem definições puramente biológicas.",
+            "consciência": "A consciência continua sendo uma fronteira fascinante do conhecimento humano, desafiando-nos a reconsiderar as fronteiras entre ciência, filosofia e até espiritualidade.",
+            "mente": "O estudo da mente nos convida a uma jornada de auto-descoberta que continua a expandir nossa compreensão sobre o que significa ser humano.",
+            "universo": "Nossa compreensão do universo não é apenas uma questão científica, mas um reflexo de nossa própria busca por significado e lugar no cosmos."
+        }
+        return conclusions.get(subject, "Esta questão continuará a evoluir à medida que nosso conhecimento e compreensão se expandem, convidando-nos a uma exploração contínua e reflexiva.")
+
+    def _create_practical_conclusion(self, subject: str) -> str:
+        """Cria uma conclusão prática baseada no tema"""
+        conclusions = {
+            "vida": "Os avanços na biologia molecular e estudos sobre a origem da vida continuam expandindo nossa compreensão deste fenômeno complexo.",
+            "consciência": "Pesquisas em neurociência e inteligência artificial estão gradualmente revelando novos insights sobre a natureza da consciência.",
+            "mente": "O campo da ciência cognitiva integra conhecimentos de neurociência, psicologia e filosofia para uma compreensão mais completa da mente.",
+            "universo": "Os avanços na cosmologia e astrofísica continuam a refinar nosso entendimento sobre a origem e evolução do universo."
+        }
+        return conclusions.get(subject, "Esta é uma área ativa de pesquisa e reflexão, com novos desenvolvimentos continuamente expandindo nossa compreensão.")
 
-Por limitações técnicas atuais, não posso oferecer uma resposta totalmente dinâmica para esta pergunta específica. O sistema HIM está em desenvolvimento para expandir sua capacidade de resposta através de geradores de linguagem mais avançados.
+    def _initialize_fallback_responses(self):
+        """Inicializa respostas de fallback para uso em caso de falha nos componentes"""
+        self.fallback_responses = {
+            "vida": "A vida é um fenômeno complexo caracterizado por processos de auto-organização, metabolismo, adaptação, reprodução e evolução. Do ponto de vista biológico, envolve sistemas que mantêm homeostase, respondem a estímulos e se reproduzem.",
+            "consciência": "A consciência é a experiência subjetiva de estar ciente do mundo exterior e de si mesmo. Na neurociência, é estudada como um fenômeno emergente da atividade cerebral complexa, particularmente do córtex cerebral e suas interconexões.",
+            "default": "Sua pergunta aborda um tema complexo que pode ser analisado de múltiplas perspectivas. O sistema HIM integra diversos componentes cognitivos para processar informações de maneira similar à cognição humana, considerando aspectos de consciência, emoção, compreensão social e análise semiótica."
+        }
+
+    def _get_fallback_response(self, message: str) -> str:
+        """Obtém uma resposta de fallback baseada na mensagem"""
+        message = message.lower()
+
+        for keyword, response in self.fallback_responses.items():
+            if keyword in message:
+                return response
 
-Se sua pergunta for sobre temas como vida, consciência, mente, universo, inteligência, amor ou realidade, por favor, reformule especificando claramente o tema."""
+        return self.fallback_responses["default"]
 
     def _integrate_outputs(self, *states) -> Dict[str, Any]:
-        # Mantido para compatibilidade
+        # Mantido para compatibilidade com código existente
         return {
             "response": "Integrated response based on multiple processing layers",
             "consciousness_state": states[0] if len(states) > 0 else {},