cognia-ai 3.7.0

Local cognitive AI with episodic memory, distributed inference, and swarm learning

Cognia v3 — Arquitectura Cognitiva Simbolico-Neural

IA local, ligera y privada. Corre en CPU, sin APIs externas y sin PyTorch en el camino critico. Aprende, razona y recuerda en tu propia maquina.

Stack: Python 3.11+ (3.12 recomendado) · SQLite · Qwen2.5-Coder-3B (GGUF / INT4) · llama.cpp · sentence-transformers · numpy · FastAPI · Electron

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Tabla de contenidos

• Que es Cognia
• Estado del proyecto
• Instalacion
• Uso — el REPL
• Modelo e inferencia
• Rendimiento (benchmarks reales)
• Modulos principales
• Arquitectura Diferencial
• Capa Cognitiva Chimera
• Inferencia distribuida (swarm)
• Seguridad y privacidad
• Desarrollo y tests
• Documentacion
• Para colaborar

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Que es Cognia

Cognia es una arquitectura cognitiva que aprende, razona y recuerda localmente. A diferencia de un chatbot, gestiona un ciclo de vida cognitivo completo: memoria episodica y semantica, un grafo de conocimiento, consolidacion de memoria durante el "sueno", y razonamiento que puede distribuirse entre varios dispositivos de una red local.

Tres ideas la definen:

1. Local-first y privada. Tus datos nunca salen de tu maquina salvo que conectes nodos en una red mesh de forma explicita. Memorias cifradas en reposo (AES-256-GCM).
2. Ligera. Inferencia en CPU mediante llama.cpp (GGUF cuantizado) o shards numpy puro (INT4), sin PyTorch ni Tensorflow en el motor principal.
3. Cognitiva, no solo generativa. Router de dominio (LOGOS/TECHNE/RHETOR), ciclo de sueno de consolidacion, world-model que simula consecuencias antes de actuar, y una capa cognitiva Chimera construida sobre todo lo anterior.

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Estado del proyecto (Junio 2026)

Fase	Estado	Descripcion
Fases 1-6 — Estabilizacion y core	COMPLETADA	Base limpia, NarrativeThread, MeshNode, seguridad, escalado.
Fase 7 — Shattering (SRDN)	COMPLETADA	Sub-modelos LOGOS/TECHNE/RHETOR, MoE, NPQ, RST, MLA.
Fase 8 — Commercial release	COMPLETADA	Instaladores, UX, cifrado por defecto, documentacion.
Fases 9-12 — Hardening y UX	COMPLETADA	Proteccion SQLi/XSS/SSRF, consentimiento de privacidad, auto-update.
Fase 13 — Inferencia distribuida real	COMPLETADA	Qwen2.5-Coder-3B INT4, auto-sharding, relay WebSocket.
Inferencia local llama.cpp	OPERATIVA	GGUF como ruta primaria (~8-9 tok/s en CPU 4-core); shards numpy como fallback.
Capa cognitiva Chimera	OPERATIVA	Band router de 3 bandas, cognitive loop, memoria jerarquica, world-model.

Detalle tecnico por fase en ROADMAP.md. Bitacora de sesiones en CLAUDE_NOTES.md y MANAGER_LOG.md.

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Instalacion

Instaladores rapidos (recomendado)

Descarga el repositorio y ejecuta el instalador de tu plataforma:

Windows (PowerShell):

.\install.ps1

Linux / macOS (Bash):

bash install.sh

El instalador crea un entorno, instala dependencias y descarga el modelo (~300 MB en modo swarm, ~1.2 GB en modo standalone con los 4 shards).

Desktop App (Electron)

cd cognia_desktop
npm install
npm run build:win    # o build:linux / build:mac

Releases precompilados

Plataforma	Archivo	Requisitos
Windows	CogniaDesktop-x.x.x-Setup.exe	Python 3.11+
Linux	CogniaDesktop-x.x.x.AppImage	Python 3.11+
Android	cognia-mobile-x.x.x.apk	Android 8+

Releases: https://github.com/tomascomenta-blip/cognia_v2/releases

Nota sobre Python: el venv/ del repo puede apuntar a un interprete sin wheels disponibles. Se recomienda Python 3.12. En desarrollo, este repo usa venv312/Scripts/python.exe — sustituyelo por tu interprete si difiere.

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Uso — el REPL

Arranca Cognia (lanza el wizard la primera vez, luego abre el REPL interactivo):

python -m cognia

Dentro del REPL, cualquier texto sin / es chat cognitivo; los comandos empiezan con /:

cognia> hola, que sabes hacer?          <- chat libre (inferencia)
cognia> /ayuda                          <- lista completa de comandos
cognia> aprender El sol es una estrella | astronomia
cognia> /salir

Comandos principales

Comando	Que hace
<texto libre>	Chat cognitivo (inferencia + memoria).
/ayuda	Lista completa de comandos.
/yo	Perfil cognitivo y estado interno de la memoria.
/memoria	Estado de la memoria episodica/semantica.
aprender <texto> | <etiqueta>	Ensenar un concepto nuevo.
/observar <texto>	Guardar una observacion sin procesar.
/dormir	Ciclo de consolidacion y limpieza (sueno).
/grafo <concepto>	Visualizar el grafo de conocimiento local.
/inferir <concepto>	Razonamiento transitivo sobre un tema.
/sesiones	Listar sesiones de chat recientes.
/modulos	Modulos cognitivos activos.
/debug	Alternar logs detallados.
/salir	Salir del REPL.

Subcomandos de la CLI

cognia                  # REPL (wizard en el primer uso)
cognia init             # Re-ejecutar el wizard de configuracion
cognia install-weights  # Descargar shards y configurar este equipo como nodo
cognia install-weights --standalone   # Descargar los 4 shards para uso local completo
cognia server           # Servidor web FastAPI (puerto 8000)
cognia node             # Iniciar como nodo del swarm distribuido
cognia coordinator      # Iniciar el coordinador del swarm (puerto 8001)
cognia status           # Estado del swarm y de Ollama
cognia leave            # Salir de la red y liberar el shard alojado

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Modelo e inferencia

Cognia resuelve cada prompt por la primera ruta de inferencia disponible, en este orden:

1. llama.cpp + GGUF (ruta local primaria). Si encuentra un GGUF de Qwen2.5-Coder-3B, lo carga via llama-cpp-python o llama-server. Es la ruta mas rapida y de mejor calidad en una sola maquina. El backend busca el modelo en SHARD_WEIGHTS_DIR (o en model_shards/qwen-coder-3b-q4/ por defecto).
2. Shards numpy INT4 (fallback distribuido / local). Forward pass en numpy puro sin PyTorch, repartible entre nodos del swarm. Es el corazon de la arquitectura Shattering.
3. Ollama (opcional). Si defines OLLAMA_URL, se usa como motor de razonamiento general alternativo.

Configurar el modelo

El backend GGUF detecta automaticamente cualquiera de estas cuantizaciones (de mayor a menor prioridad): Q4_0, Q3_K_S, Q4_K_M, Q5_K_M. Para apuntar a una carpeta de modelos concreta, define la ruta absoluta:

# ~/.cognia/config.env
SHARD_WEIGHTS_DIR=C:\ruta\a\model_shards\qwen-coder-3b-q4

La ruta absoluta evita que la deteccion dependa del directorio de trabajo. Si la dejas relativa, solo resuelve cuando arrancas desde la raiz del repo.

Usar otro modelo (p. ej. Qwen2.5-7B). LLAMA_GGUF_PATH tiene prioridad sobre la deteccion automatica. Apunta directamente a un GGUF (en modelos split, al primer fragmento -00001-of-NNNNN.gguf; llama.cpp carga el resto):

# LLAMA_GGUF_PATH=C:\ruta\a\qwen2.5-7b-instruct-q4_k_m-00001-of-00002.gguf

Un 7B es mas capaz pero pesa ~6 GB en RAM y, en una CPU de gama baja con poca memoria libre, puede bajar a ~1 tok/s por swapping. El 3B es el equilibrio recomendado para CPU-only.

Variables de entorno relevantes:

Variable	Default	Uso
SHARD_WEIGHTS_DIR	model_shards/qwen-coder-3b-q4	Carpeta del GGUF / shards.
LLAMA_GGUF_PATH	(vacio)	Ruta directa a un GGUF; tiene prioridad sobre la deteccion.
COGNIA_COORDINATOR_URL	(vacio)	URL de la API del coordinador del swarm. Sin definir = modo local.
OLLAMA_URL	http://localhost:11434	Motor Ollama opcional.
COGNIA_DATA_DIR	~/.cognia/data	Datos y memoria local.
HF_TOKEN	(vacio)	Token de HuggingFace para descargas privadas.

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Rendimiento (benchmarks reales)

Medido en un Intel i3-10110U (4 cores, sin GPU dedicada), llama.cpp en CPU. Numeros de streaming real (ver MANAGER_LOG.md):

Configuracion	tok/s	Notas
Q3_K_S, threads=4	7.7	+7% sobre Q4_0, calidad similar.
Q4_0, threads=4 (CPU puro)	7.2 – 8.8	Ruta primaria por defecto.
stream_chat (runs limpios)	8.6 (pico 9.0)	Throughput real sostenido.
Vulkan + Intel UHD (offload)	3.7 – 3.8	Peor: la memoria compartida es el cuello de botella.

Notas honestas:

• El techo de este hardware ronda 8-9 tok/s; el objetivo de >10 tok/s no se alcanza sin GPU dedicada real. Una CPU/GPU mas potente sube estos numeros.
• cognia doctor puede reportar ~0.6-0.8 tok/s: ese numero cuenta palabras en una respuesta corta con arranque en frio, no es el throughput de streaming.
• El offload a iGPU Intel via Vulkan es contraproducente; mantener CPU puro.

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Modulos principales

Modulo	Funcion
KnowledgeGraph	Memoria semantica estructurada y jerarquica.
InferenceEngine	Razonamiento transitivo y herencia de propiedades.
ShatteringOrchestrator	Inferencia distribuida y ruteo MoE (LOGOS/TECHNE/RHETOR).
ConsolidationEngine	Ciclo de sueno: purga, refuerzo y olvido de memorias.
SecureStorage	Cifrado AES-256-GCM de memorias episodicas.
CogniaMeshNode	Red P2P para sincronizacion de conocimiento via CRDT.
BandRouter	Enrutador de contexto/memoria de 3 bandas (LOCAL/MEDIA/GLOBAL).
CognitiveLoop	Clasificador de ruta FAST/RECALL/DELIBERATE/ACT.

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Arquitectura Diferencial

Cognia no es un wrapper de LLM ni una interfaz de chat con memoria. Las diferencias tecnicas respecto a los sistemas convencionales son estructurales:

• Inferencia sin servidor central: El forward pass ocurre en los dispositivos de los usuarios (shards .npz en numpy puro, sin PyTorch). El coordinador enruta pero no ejecuta ni almacena nada de la conversacion.
• Memoria episodica como almacen primario: El conocimiento vive en SQLite local + VectorCache numpy por usuario, no en pesos compartidos. Cada instancia aprende de su propio historial sin exponer datos.
• Cuantizacion dinamica en produccion: Los pesos escalan INT4 → INT8 → FP16 → FP32 segun frecuencia de acceso en tiempo real, con auto-decay a INT4 tras inactividad. El objetivo es minimizar RAM sin degradar las rutas calientes.
• Adaptacion personal sin fine-tuning global: El ciclo de sueno entrena adapters LoRA (r=4-8) sobre episodios de alta importancia del usuario y los aplica en las proyecciones KV del transformer. Cada instancia desarrolla un sesgo de respuesta personalizado sin alterar los pesos base compartidos.
• Agregacion federada de SOLO deltas LoRA (NO FedAvg sobre parametros completos): El coordinador (coordinator/federated_store.py, cableado en coordinator/app.py) combina unicamente los adapters LoRA que cada nodo aporta (matrices k_A/k_B/v_A/v_B, r=4-8), nunca los pesos base del modelo. La combinacion es un promedio ponderado de deltas LoRA: peso por tier del nodo × afinidad semantica (similitud coseno del delta efectivo k_A@k_B, v_A@v_B contra el adapter global vigente, w = tier × (1 + 0.3·cos)), que baja el peso de aportes divergentes sin un set de validacion central. Los clientes suman ruido gaussiano (sigma=0.01) antes de enviar. Esto NO es FedAvg sobre parametros completos (prohibido por diseno): los pesos base compartidos jamas se promedian ni se alteran; solo se agrega el subespacio LoRA de bajo rango.
• Ciclo de sueno autonomo: Consolidacion episodica, compresion conceptual, actualizacion del grafo de conocimiento, investigacion autonoma, entrenamiento ELC, procesamiento emocional Plutchik, y auto-expansion de rango LoRA cuando el adapter satura.
• Router de dominio sobre tres sub-modelos: LOGOS (razonamiento, temp=0.3), TECHNE (codigo, temp=0.15), RHETOR (escritura, temp=0.7) — tres perfiles de generacion distintos sobre la misma base Qwen2.5-Coder-3B INT4.

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Capa Cognitiva Chimera (sistema, no atencion)

Sobre el backbone Qwen2.5-Coder-3B INT4 pre-shardeado se construyo una capa cognitiva inspirada en el whitepaper chimera_transformer.md. HYDRA NO se implementa como mecanismo de atencion (el modelo esta pre-cuantizado y pre-shardeado: alterar la atencion exigiria reentrenar y re-shardar todo el swarm). En su lugar, los conceptos de Chimera se realizan como un analogo a nivel de sistema que orquesta los subsistemas ya existentes. Todo corre offline, sin LLM y sin PyTorch en el camino critico.

Flujo end-to-end (whitepaper seccion 11), un solo comando:

python -m cognia.chimera "calcula 2+2"

Etapas reales del trace: INPUT → bandas HYDRA → route cognitivo → memoria recuperada → plan → critica → verify → world-model (riesgo) → tools → output → memoria escrita.

Que se implemento: literal vs adaptado vs descartado

Subsistema Chimera	Decision	Por que / como	Archivos
HYDRA (atencion 3 bandas)	ADAPTADO (no literal)	Atencion intocable (INT4 pre-shardeado). Reimplementado como enrutador de CONTEXTO/MEMORIA de 3 bandas LOCAL/MEDIA/GLOBAL sobre el router LOGOS/TECHNE/RHETOR.	cognia/context/band_router.py
MoE routing	YA EXISTE (reutilizado)	LOGOS/TECHNE/RHETOR via GlobalRouter. No se duplico.	shattering/router.py
Cognitive Loop (FAST/RECALL/DELIBERATE/ACT)	CONSTRUIDO	Clasificador de ruta + ejecucion real offline de cada ruta.	cognia/reasoning/cognitive_loop.py
Memoria jerarquica 5 capas	ADAPTADO (facade + gating)	Las 5 capas existian sueltas; se unifico y se agrego el write-gate por sorpresa+importancia que faltaba.	cognia/memory/hierarchical.py
World model	ADAPTADO ligero	Sin RSSM neuronal (sin computo). Simulador de consecuencias deterministico (riesgo, reversibilidad, KG) que gatea antes de ejecutar.	cognia/reasoning/action_simulator.py
Planner + critico	YA EXISTE (cableado)	plan_task (templates) + SelfCritic.critique + verify.	cognia/agents/planner.py, cognia/reasoning/self_critic.py, cognia/agents/verifier.py
Agentes + herramientas	YA EXISTE (reutilizado)	tool_registry con tools reales (execute_python, etc.).	cognia/agents/tool_registry.py
Multimodal nativo	DESCARTADO	Inviable: nodos numpy puro sin encoders de vision/audio; fuera de la vision P2P CPU-only.	-
Aprendizaje continuo (3 velocidades)	PARCIAL ya existe	Episodico, adapters LoRA, consolidacion lenta. No se toco en esta capa.	cognia/memory/*
Espacio latente unificado U	DESCARTADO	Exigiria entrenamiento conjunto; los subsistemas se comunican por texto/vectores.	-

Reproducir cada prueba

Usar un interprete Python 3.12. En este repo: venv312/Scripts/python.exe.

# C1 HYDRA 3 bandas
venv312/Scripts/python.exe -m cognia.context.band_router "recuerda lo que dijiste antes sobre shards?"
venv312/Scripts/python.exe -m pytest tests/test_band_router.py -q

# C2 Cognitive Loop
venv312/Scripts/python.exe -m cognia.reasoning.cognitive_loop "calcula 2+2"
venv312/Scripts/python.exe -m pytest tests/test_cognitive_loop.py -q

# C4 Memoria jerarquica con write-gating
venv312/Scripts/python.exe -m cognia.memory.hierarchical
venv312/Scripts/python.exe -m pytest tests/test_hierarchical_memory.py -q

# C5 World-model: simular antes de actuar
venv312/Scripts/python.exe -m cognia.reasoning.action_simulator "delete all files in C:/"
venv312/Scripts/python.exe -m pytest tests/test_action_simulator.py -q

# FASE FINAL integral
venv312/Scripts/python.exe -m cognia.chimera "refactoriza el orchestrator paso a paso e implementa y prueba"
venv312/Scripts/python.exe -m pytest tests/test_chimera.py -q

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Inferencia distribuida (swarm)

La arquitectura Shattering (SRDN — Sparse-Recursive Distillation Network) permite correr modelos de 3B+ parametros en equipos con poca RAM repartiendo el modelo en shards:

• Auto-sharding: el modelo se divide en fragmentos que corren en distintos nodos de una red local, coordinados por un relay WebSocket.
• Cuantizacion INT4: pesos comprimidos ~75% operados puramente en numpy.
• Coordinador sin estado de conversacion: enruta tokens entre shards; no almacena ni ejecuta el contenido de la sesion.

# Convertir pesos de HuggingFace a shards de Cognia
python scripts/convert_hf_to_shards.py --hf-dir /ruta/a/qwen --out-dir model_shards/qwen-q4

# Levantar coordinador y nodos
cognia coordinator                       # equipo A (puerto 8001)
cognia install-weights --coordinator http://A:8001   # equipo B descarga su shard
cognia node                              # equipo B se une al swarm

Para usar el swarm, COGNIA_COORDINATOR_URL debe apuntar a la API del coordinador (p. ej. https://<servicio>.up.railway.app), no a una URL de dashboard.

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Seguridad y privacidad

• Local-First: tus datos nunca salen de tu maquina salvo que conectes nodos mesh explicitamente.
• Cifrado en reposo: memorias episodicas con AES-256-GCM.
• Proteccion anti-injection: filtros estructurales en prompts y consultas SQL parametrizadas (sin sqlite3.connect() directo; via storage/db_pool.py).
• Privacidad diferencial: ruido estadistico en sincronizaciones de red para proteger la identidad.

Mas detalle en docs/PRIVACY.md y docs/SECURITY.md.

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Desarrollo y tests

Suite rapida (excluye el e2e de inferencia, lento/pesado):

python -m pytest tests/ --ignore=tests/test_e2e_inference.py -q

Convenciones del repo (ver ROADMAP.md y CLAUDE.md):

• Sin PyTorch/Tensorflow en el motor de inferencia principal.
• Windows CP1252: los print() y strings del CLI usan ASCII puro (sin emojis ni box-drawing). Este README, al ser documentacion Markdown, si usa Unicode.
• Sin constantes de modelo hardcodeadas: usar shattering/model_constants.py.
• Cada subsistema cierra con una prueba CLI real — nada de mocks/stubs.

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Documentacion

Documento	Contenido
docs/INSTALL.md	Guia detallada de instalacion y configuracion.
docs/TROUBLESHOOTING.md	Solucion a problemas comunes y diagnostico.
docs/PRIVACY.md	Manejo de datos y privacidad.
ROADMAP.md	Plan de desarrollo y estado de las fases (fuente de verdad).
CLAUDE_NOTES.md	Log real de sesiones de desarrollo y fixes.
MANAGER_LOG.md	Bitacora del manager (benchmarks, decisiones).

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Para colaborar

Lee el ROADMAP.md para entender la direccion actual. Cognia prioriza la eficiencia (CPU-only), la privacidad y la estabilidad. No se aceptan dependencias pesadas (PyTorch/Tensorflow) en el motor de inferencia principal.

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