dty / README.md
omarkamali's picture
Upload all models and assets for dty (latest)
471578c verified
---
language: dty
language_name: Dotyali
language_family: indoaryan_central
tags:
- wikilangs
- nlp
- tokenizer
- embeddings
- n-gram
- markov
- wikipedia
- feature-extraction
- sentence-similarity
- tokenization
- n-grams
- markov-chain
- text-mining
- fasttext
- babelvec
- vocabulous
- vocabulary
- monolingual
- family-indoaryan_central
license: mit
library_name: wikilangs
pipeline_tag: text-generation
datasets:
- omarkamali/wikipedia-monthly
dataset_info:
name: wikipedia-monthly
description: Monthly snapshots of Wikipedia articles across 300+ languages
metrics:
- name: best_compression_ratio
type: compression
value: 4.539
- name: best_isotropy
type: isotropy
value: 0.9032
- name: vocabulary_size
type: vocab
value: 0
generated: 2026-01-04
---
# Dotyali - Wikilangs Models
## Comprehensive Research Report & Full Ablation Study
This repository contains NLP models trained and evaluated by Wikilangs, specifically on **Dotyali** Wikipedia data.
We analyze tokenizers, n-gram models, Markov chains, vocabulary statistics, and word embeddings.
## ๐Ÿ“‹ Repository Contents
### Models & Assets
- Tokenizers (8k, 16k, 32k, 64k)
- N-gram models (2, 3, 4, 5-gram)
- Markov chains (context of 1, 2, 3, 4 and 5)
- Subword N-gram and Markov chains
- Embeddings in various sizes and dimensions (aligned and unaligned)
- Language Vocabulary
- Language Statistics
![Performance Dashboard](visualizations/performance_dashboard.png)
### Analysis and Evaluation
- [1. Tokenizer Evaluation](#1-tokenizer-evaluation)
- [2. N-gram Model Evaluation](#2-n-gram-model-evaluation)
- [3. Markov Chain Evaluation](#3-markov-chain-evaluation)
- [4. Vocabulary Analysis](#4-vocabulary-analysis)
- [5. Word Embeddings Evaluation](#5-word-embeddings-evaluation)
- [6. Morphological Analysis (Experimental)](#6--morphological-analysis-experimental)
- [7. Summary & Recommendations](#7-summary--recommendations)
- [Metrics Glossary](#appendix-metrics-glossary--interpretation-guide)
- [Visualizations Index](#visualizations-index)
---
## 1. Tokenizer Evaluation
![Tokenizer Compression](visualizations/tokenizer_compression.png)
![Tokenizer Fertility](visualizations/tokenizer_fertility.png)
![Tokenizer OOV](visualizations/tokenizer_oov.png)
![Total Tokens](visualizations/tokenizer_total_tokens.png)
### Results
| Vocab Size | Compression | Avg Token Len | UNK Rate | Total Tokens |
|------------|-------------|---------------|----------|--------------|
| **8k** | 3.506x | 3.51 | 0.1249% | 181,747 |
| **16k** | 3.906x | 3.91 | 0.1391% | 163,156 |
| **32k** | 4.207x | 4.21 | 0.1499% | 151,469 |
| **64k** | 4.539x ๐Ÿ† | 4.55 | 0.1617% | 140,390 |
### Tokenization Examples
Below are sample sentences tokenized with each vocabulary size:
**Sample 1:** `เคธเฅเค–เคตเคฟเค‚เคฆเคฐ เคธเคฟเค‚เคน เคญเคพเคฐเคคเฅ€เคฏ เคธเคพเค‚เค—เฅ€เคคเคฟเค• เค•เฅเคทเฅ‡เคคเฅเคฐเค•เคพ เคชเคพเคถเฅเคต เค—เคพเคฏเค• เคนเฅเคจเฅค เคธเคจเฅเคฆเคฐเฅเคญ เค—เคฟเคฆเคพเคฐเคพเค…เคจ`
| Vocab | Tokens | Count |
|-------|--------|-------|
| 8k | `โ–เคธเฅเค– เคตเคฟ เค‚เคฆเคฐ โ–เคธเคฟเค‚เคน โ–เคญเคพเคฐเคคเฅ€เคฏ โ–เคธเคพเค‚เค—เฅ€เคคเคฟเค• โ–เค•เฅเคทเฅ‡เคคเฅเคฐเค•เคพ โ–เคชเคพเคถเฅเคต โ–เค—เคพเคฏเค• โ–เคนเฅเคจ ... (+3 more)` | 13 |
| 16k | `โ–เคธเฅเค– เคตเคฟ เค‚เคฆเคฐ โ–เคธเคฟเค‚เคน โ–เคญเคพเคฐเคคเฅ€เคฏ โ–เคธเคพเค‚เค—เฅ€เคคเคฟเค• โ–เค•เฅเคทเฅ‡เคคเฅเคฐเค•เคพ โ–เคชเคพเคถเฅเคต โ–เค—เคพเคฏเค• โ–เคนเฅเคจ ... (+3 more)` | 13 |
| 32k | `โ–เคธเฅเค– เคตเคฟเค‚เคฆเคฐ โ–เคธเคฟเค‚เคน โ–เคญเคพเคฐเคคเฅ€เคฏ โ–เคธเคพเค‚เค—เฅ€เคคเคฟเค• โ–เค•เฅเคทเฅ‡เคคเฅเคฐเค•เคพ โ–เคชเคพเคถเฅเคต โ–เค—เคพเคฏเค• โ–เคนเฅเคจ เฅค ... (+2 more)` | 12 |
| 64k | `โ–เคธเฅเค–เคตเคฟเค‚เคฆเคฐ โ–เคธเคฟเค‚เคน โ–เคญเคพเคฐเคคเฅ€เคฏ โ–เคธเคพเค‚เค—เฅ€เคคเคฟเค• โ–เค•เฅเคทเฅ‡เคคเฅเคฐเค•เคพ โ–เคชเคพเคถเฅเคต โ–เค—เคพเคฏเค• โ–เคนเฅเคจ เฅค โ–เคธเคจเฅเคฆเคฐเฅเคญ ... (+1 more)` | 11 |
**Sample 2:** `เคธเคฟเค‚เค—เฅŒเคกเฅ€ เคฆเฅˆเคฒเฅ‡เค– เคœเคฟเคฒเฅเคฒเคพเคฎเฅ€ เคชเคกเคกเฅ‡ เคเค• เค—เคพเคŠ เคตเคฟเค•เคพเคธ เคธเคฎเคฟเคคเคฟ เคนเฅ‹ เฅค เคฏเฅ€ เคชเคจเคฟ เคนเฅ‡เคฐ เคœเคฟเคฒเฅเคฒเคพ เคตเคฟเค•เคพเคธ เคธเคฎเคฟเคค...`
| Vocab | Tokens | Count |
|-------|--------|-------|
| 8k | `โ–เคธเคฟ เค‚เค— เฅŒ เคกเฅ€ โ–เคฆเฅˆเคฒเฅ‡เค– โ–เคœเคฟเคฒเฅเคฒเคพเคฎเฅ€ โ–เคชเคกเคกเฅ‡ โ–เคเค• โ–เค—เคพเคŠ โ–เคตเคฟเค•เคพเคธ ... (+9 more)` | 19 |
| 16k | `โ–เคธเคฟเค‚เค— เฅŒ เคกเฅ€ โ–เคฆเฅˆเคฒเฅ‡เค– โ–เคœเคฟเคฒเฅเคฒเคพเคฎเฅ€ โ–เคชเคกเคกเฅ‡ โ–เคเค• โ–เค—เคพเคŠ โ–เคตเคฟเค•เคพเคธ โ–เคธเคฎเคฟเคคเคฟ ... (+8 more)` | 18 |
| 32k | `โ–เคธเคฟเค‚เค— เฅŒเคกเฅ€ โ–เคฆเฅˆเคฒเฅ‡เค– โ–เคœเคฟเคฒเฅเคฒเคพเคฎเฅ€ โ–เคชเคกเคกเฅ‡ โ–เคเค• โ–เค—เคพเคŠ โ–เคตเคฟเค•เคพเคธ โ–เคธเคฎเคฟเคคเคฟ โ–เคนเฅ‹ ... (+7 more)` | 17 |
| 64k | `โ–เคธเคฟเค‚เค—เฅŒเคกเฅ€ โ–เคฆเฅˆเคฒเฅ‡เค– โ–เคœเคฟเคฒเฅเคฒเคพเคฎเฅ€ โ–เคชเคกเคกเฅ‡ โ–เคเค• โ–เค—เคพเคŠ โ–เคตเคฟเค•เคพเคธ โ–เคธเคฎเคฟเคคเคฟ โ–เคนเฅ‹ โ–เฅค ... (+6 more)` | 16 |
**Sample 3:** `เคฌเฅ‡เคจเคฟเคจ เค…เคซเฅเคฐเคฟเค•เคพ เคฎเคนเคพเคฆเฅเคตเฅ€เคชเคฎเคพเคˆ เคฐเคฏเคพเค•เฅ‹ เคเค• เคฆเฅ‡เคถ เคนเฅ‹เฅค เคธเคจเฅเคฆเคฐเฅเคญ เคฆเฅ‡เคถเค…เคจ`
| Vocab | Tokens | Count |
|-------|--------|-------|
| 8k | `โ–เคฌเฅ‡เคจ เคฟเคจ โ–เค…เคซเฅเคฐเคฟเค•เคพ โ–เคฎเคนเคพเคฆเฅเคตเฅ€เคชเคฎเคพเคˆ โ–เคฐเคฏเคพเค•เฅ‹ โ–เคเค• โ–เคฆเฅ‡เคถ โ–เคนเฅ‹ เฅค โ–เคธเคจเฅเคฆเคฐเฅเคญ ... (+1 more)` | 11 |
| 16k | `โ–เคฌเฅ‡เคจเคฟเคจ โ–เค…เคซเฅเคฐเคฟเค•เคพ โ–เคฎเคนเคพเคฆเฅเคตเฅ€เคชเคฎเคพเคˆ โ–เคฐเคฏเคพเค•เฅ‹ โ–เคเค• โ–เคฆเฅ‡เคถ โ–เคนเฅ‹ เฅค โ–เคธเคจเฅเคฆเคฐเฅเคญ โ–เคฆเฅ‡เคถเค…เคจ` | 10 |
| 32k | `โ–เคฌเฅ‡เคจเคฟเคจ โ–เค…เคซเฅเคฐเคฟเค•เคพ โ–เคฎเคนเคพเคฆเฅเคตเฅ€เคชเคฎเคพเคˆ โ–เคฐเคฏเคพเค•เฅ‹ โ–เคเค• โ–เคฆเฅ‡เคถ โ–เคนเฅ‹ เฅค โ–เคธเคจเฅเคฆเคฐเฅเคญ โ–เคฆเฅ‡เคถเค…เคจ` | 10 |
| 64k | `โ–เคฌเฅ‡เคจเคฟเคจ โ–เค…เคซเฅเคฐเคฟเค•เคพ โ–เคฎเคนเคพเคฆเฅเคตเฅ€เคชเคฎเคพเคˆ โ–เคฐเคฏเคพเค•เฅ‹ โ–เคเค• โ–เคฆเฅ‡เคถ โ–เคนเฅ‹ เฅค โ–เคธเคจเฅเคฆเคฐเฅเคญ โ–เคฆเฅ‡เคถเค…เคจ` | 10 |
### Key Findings
- **Best Compression:** 64k achieves 4.539x compression
- **Lowest UNK Rate:** 8k with 0.1249% unknown tokens
- **Trade-off:** Larger vocabularies improve compression but increase model size
- **Recommendation:** 32k vocabulary provides optimal balance for production use
---
## 2. N-gram Model Evaluation
![N-gram Perplexity](visualizations/ngram_perplexity.png)
![N-gram Unique](visualizations/ngram_unique.png)
![N-gram Coverage](visualizations/ngram_coverage.png)
### Results
| N-gram | Variant | Perplexity | Entropy | Unique N-grams | Top-100 Coverage | Top-1000 Coverage |
|--------|---------|------------|---------|----------------|------------------|-------------------|
| **2-gram** | Word | 5,114 | 12.32 | 8,849 | 15.4% | 44.5% |
| **2-gram** | Subword | 2,395 ๐Ÿ† | 11.23 | 19,229 | 33.4% | 67.5% |
| **3-gram** | Word | 5,204 | 12.35 | 8,802 | 15.6% | 43.7% |
| **3-gram** | Subword | 18,338 | 14.16 | 76,407 | 10.5% | 33.0% |
| **4-gram** | Word | 9,926 | 13.28 | 16,181 | 11.8% | 33.3% |
| **4-gram** | Subword | 63,062 | 15.94 | 207,437 | 6.1% | 20.3% |
| **5-gram** | Word | 7,716 | 12.91 | 12,232 | 12.4% | 36.5% |
| **5-gram** | Subword | 95,990 | 16.55 | 239,024 | 4.9% | 15.8% |
### Top 5 N-grams by Size
**2-grams (Word):**
| Rank | N-gram | Count |
|------|--------|-------|
| 1 | `เคธเคจเฅเคฆเคฐเฅเคญ เคธเคพเคฎเค—เฅเคฐเฅ€เค…เคจ` | 752 |
| 2 | `เค—เคพเค‰เค เคตเคฟเค•เคพเคธ` | 631 |
| 3 | `เคตเคฟ เคธเค‚` | 572 |
| 4 | `เคธเคจเฅ เคฎเฅ€` | 549 |
| 5 | `เคนเฅ‹ เคฏเฅ‹` | 514 |
**3-grams (Word):**
| Rank | N-gram | Count |
|------|--------|-------|
| 1 | `เคธเคจเฅเคฆเคฐเฅเคญ เคธเคพเคฎเค—เฅเคฐเฅ€เค…เคจ เคญเคพเค‡เคฐเคพ` | 305 |
| 2 | `เคธเคพเคฎเค—เฅเคฐเฅ€เค…เคจ เคญเคพเค‡เคฐเคพ เคฒเคฟเค™เฅเค•เค…เคจ` | 282 |
| 3 | `เคตเคฟเค•เคพเคธ เคธเคฎเคฟเคคเคฟ เคนเฅ‹` | 281 |
| 4 | `เคฏเฅ‹ เคฒเฅˆ เคนเฅ‡เคฐ` | 276 |
| 5 | `เค—เคพเค‰เค เคตเคฟเค•เคพเคธ เคธเคฎเคฟเคคเคฟ` | 253 |
**4-grams (Word):**
| Rank | N-gram | Count |
|------|--------|-------|
| 1 | `เคธเคจเฅเคฆเคฐเฅเคญ เคธเคพเคฎเค—เฅเคฐเฅ€เค…เคจ เคญเคพเค‡เคฐเคพ เคฒเคฟเค™เฅเค•เค…เคจ` | 282 |
| 2 | `เค—เคพเค‰เค เคตเคฟเค•เคพเคธ เคธเคฎเคฟเคคเคฟ เคนเฅ‹` | 232 |
| 3 | `เคเค• เค—เคพเค‰เค เคตเคฟเค•เคพเคธ เคธเคฎเคฟเคคเคฟ` | 173 |
| 4 | `เคฐเคฏเคพเค•เฅ‹ เคเค• เคฆเฅ‡เคถ เคนเฅ‹` | 150 |
| 5 | `เคธเคจเฅเคฆเคฐเฅเคญเค…เคจ เคฏเคฟเคจ เคฒเฅˆ เคนเฅ‡เคฐเคฝ` | 130 |
**5-grams (Word):**
| Rank | N-gram | Count |
|------|--------|-------|
| 1 | `เคเค• เค—เคพเค‰เค เคตเคฟเค•เคพเคธ เคธเคฎเคฟเคคเคฟ เคนเฅ‹` | 173 |
| 2 | `เค—เคพเค‰เค เคตเคฟเค•เคพเคธ เคธเคฎเคฟเคคเฅ€เคจ เคฎเคงเฅเคฏเฅ‡เค•เฅ‹ เคเค•` | 123 |
| 3 | `เคฎเคงเฅเคฏเฅ‡เค•เฅ‹ เคเค• เค—เคพเค‰เค เคตเคฟเค•เคพเคธ เคธเคฎเคฟเคคเคฟ` | 123 |
| 4 | `เคธเคฎเคฟเคคเฅ€เคจ เคฎเคงเฅเคฏเฅ‡เค•เฅ‹ เคเค• เค—เคพเค‰เค เคตเคฟเค•เคพเคธ` | 123 |
| 5 | `เคตเคฟเค•เคพเคธ เคธเคฎเคฟเคคเฅ€เคจ เคฎเคงเฅเคฏเฅ‡เค•เฅ‹ เคเค• เค—เคพเค‰เค` | 123 |
**2-grams (Subword):**
| Rank | N-gram | Count |
|------|--------|-------|
| 1 | `เค•เฅ‹ _` | 29,200 |
| 2 | `เฅค _` | 25,775 |
| 3 | `เคจ _` | 25,224 |
| 4 | `เคฐ _` | 22,897 |
| 5 | `_ เคธ` | 20,865 |
**3-grams (Subword):**
| Rank | N-gram | Count |
|------|--------|-------|
| 1 | `_ เฅค _` | 7,563 |
| 2 | `_ เคฐเฅ‡ _` | 7,379 |
| 3 | `เค… เคจ _` | 5,308 |
| 4 | `เคฒเคพ เคˆ _` | 4,856 |
| 5 | `_ เค‰ เคจ` | 4,051 |
**4-grams (Subword):**
| Rank | N-gram | Count |
|------|--------|-------|
| 1 | `_ เคธ เคจเฅเคฆ เคฐเฅเคญ` | 2,988 |
| 2 | `_ เค เค• _` | 2,776 |
| 3 | `_ เคจเฅ‡ เคชเคพ เคฒ` | 2,487 |
| 4 | `_ เคนเฅ‹ เฅค _` | 2,146 |
| 5 | `เคธ เคจเฅเคฆ เคฐเฅเคญ _` | 2,025 |
**5-grams (Subword):**
| Rank | N-gram | Count |
|------|--------|-------|
| 1 | `_ เคธ เคจเฅเคฆ เคฐเฅเคญ _` | 2,024 |
| 2 | `เฅค _ เคธ เคจเฅเคฆ เคฐเฅเคญ` | 1,726 |
| 3 | `_ เคš เคฒ เคšเคฟ เคคเฅเคฐ` | 1,346 |
| 4 | `_ เคนเฅ‹ _ เฅค _` | 1,310 |
| 5 | `_ เค‰ เคจ เคฒเฅ‡ _` | 1,285 |
### Key Findings
- **Best Perplexity:** 2-gram (subword) with 2,395
- **Entropy Trend:** Decreases with larger n-grams (more predictable)
- **Coverage:** Top-1000 patterns cover ~16% of corpus
- **Recommendation:** 4-gram or 5-gram for best predictive performance
---
## 3. Markov Chain Evaluation
![Markov Entropy](visualizations/markov_entropy.png)
![Markov Contexts](visualizations/markov_contexts.png)
![Markov Branching](visualizations/markov_branching.png)
### Results
| Context | Variant | Avg Entropy | Perplexity | Branching Factor | Unique Contexts | Predictability |
|---------|---------|-------------|------------|------------------|-----------------|----------------|
| **1** | Word | 0.6976 | 1.622 | 4.02 | 85,572 | 30.2% |
| **1** | Subword | 0.8621 | 1.818 | 10.06 | 6,314 | 13.8% |
| **2** | Word | 0.1550 | 1.113 | 1.27 | 343,062 | 84.5% |
| **2** | Subword | 0.5671 | 1.482 | 3.71 | 63,513 | 43.3% |
| **3** | Word | 0.0392 | 1.028 | 1.05 | 434,501 | 96.1% |
| **3** | Subword | 0.4781 | 1.393 | 2.53 | 235,438 | 52.2% |
| **4** | Word | 0.0141 ๐Ÿ† | 1.010 | 1.02 | 456,418 | 98.6% |
| **4** | Subword | 0.2801 | 1.214 | 1.62 | 594,541 | 72.0% |
### Generated Text Samples (Word-based)
Below are text samples generated from each word-based Markov chain model:
**Context Size 1:**
1. `เคฐเฅ‡ เคธเคšเคฟเคตเคฎเฅ€ เคจเคฟเคฏเฅเค•เฅเคค เค—เคฐเฅ‡เค•เฅ‹ เคฅเคฟเคฏเฅ‹ เคตเคฟ เคธ เคจ เคชเคพ เคนเคฐเฅ‚เคธเคพเคตเคฟเค• เคตเคกเคพ เค›เคจเฅ เคฏเฅˆ เคœเคฟเคฒเฅเคฒเคพเคฎเคพ เคฌเคธเฅ‹เคฌเคพเคธ เค—เคฐเฅเคฆเคพ`
2. `เคนเฅ‹ เคฏเฅ€ เคฒเฅˆ เคชเฅเคฐเคœเคจเคจ เคญเคพเคฐเคค เคธเคฐเค•เคพเคฐเคฒเฅ‡ เคตเคฟเคตเคพเคฆเคฟเคค เคฎเฅŒเคœเคพเคนเคฐเฅ‚เค•เฅ‹ เคซเคฟเคฐเคพเคฆ เคฅเคฟเคฏเฅ‹ เคนเคพเคฐเฅเคŸ เคญเคฒเฅเคญ เคนเคฐเฅ เค•เฅ‹ เค•เฅ‡เคจเฅเคฆเฅเคฐ เคฌเค เฅ‡`
3. `เค› เคฏเคฆเฅเคฏเคชเคฟ เคฏเฅˆ เคœเคฟเคฒเฅเคฒเคพเคฎเฅ€ เคงเคพเคจ เคจเคพเคš เคคเคฎเคฐเคพ เคฐเฅ‚เคšเคฟเค•เคพ เคตเคฟเคทเคฏเคจเฅเคฎเฅ€ เคฒเฅ‡เค– เคจเคฏเคพเค เคฆเคฟเคฒเฅเคฒเฅ€เคฎเฅ€ เคจเคพเคจเคพเคœเฅ€ เคฆเฅ‡เคถเคฎเฅเค–เคฒเคพเคˆ เค—เฅ‹เคฒเคตเคฒเค•เคฐเคฒเฅ‡ เค‰เคคเฅเคคเคฐ`
**Context Size 2:**
1. `เคธเคจเฅเคฆเคฐเฅเคญ เคธเคพเคฎเค—เฅเคฐเฅ€เค…เคจ เคฌเคพเคนเฅเคฏ เค•เคกเฅ€เค…เคจ เคฎเคพเค‡เคธเฅเคชเฅ‡เคธ เค†เคงเคฟเค•เคพเคฐเคฟเค• เคชเฅƒเคทเฅเค  เคฐเค™เฅเค—เคถเคพเคฒเคพเค•เฅ‹ เคตเคพเคคเคพเคตเคฐเคฃ เคซเคฟเคซเคพ เคตเคฟเคถเฅเคตเค•เคชเค•เคพ เคฐเค™เฅเค—เคถเคพเคฒเคพเค…เคจ เคฏ...`
2. `เค—เคพเค‰เค เคตเคฟเค•เคพเคธ เคธเคฎเคฟเคคเคฟ เคนเฅ‹ เคœเคจเค—เคฃเคจเคพ เค…เคจเฅเคธเคพเคฐเค… เคฏเฅ‡เค‡ เค เค‰เคฐ เค•เฅ‹ เคœเคจเคธเค™เฅเค–เฅเคฏเคพ เฅงเฅฌ เฅซเฅฎเฅฏ เคฐเคนเฅเคฏเคพเค•เฅ‹ เคฅเฅเคฏเฅ‹ เคธเคจเฅเคฆเคฐเฅเคญ เคธเคพเคฎเค—เฅเคฐเฅ€เค…เคจ เคฌเคพเค‡เคฒเฅเคฒ...`
3. `เคตเคฟ เคธเค‚ เคฐเคพเคฃเคพ เคถเคฎเคถเฅ‡เคฐ เคœเค™เฅเค—เคฌเคนเคพเคฆเฅเคฐ เคฐเคพเคฃเคพ เคธเคคเฅเคšเคฟเคค เคถเคฎเคถเฅ‡เคฐ เคœเค™เฅเค—เคฌเคนเคพเคฆเฅเคฐ เคฐเคพเคฃเคพ เคจเคฐ เคถเคฎเคถเฅ‡เคฐ เคœเค™เฅเค—เคฌเคนเคพเคฆเฅเคฐ เคฐเคพเคฃเคพ เคฌเคฎเคฌเคนเคพเคฆเฅเคฐ เคฐเคพเคฃเคพ...`
**Context Size 3:**
1. `เคธเคจเฅเคฆเคฐเฅเคญ เคธเคพเคฎเค—เฅเคฐเฅ€เค…เคจ เคญเคพเค‡เคฐเคพ เคฒเคฟเค™เฅเค•เค…เคจ เค…เคญเคฟเคจเฅ‡เคคเคพเค…เคจ เคฐเคพเคœเคจเฅ€เคคเคฟเคœเฅเคž`
2. `เคฏเฅ‹ เคฒเฅˆ เคนเฅ‡เคฐ เค˜เคจเคชเฅเคฐเคธเคพเคฆ เคถเคฐเฅเคฎเคพ เคธเคจเฅเคฆเคฐเฅเคญ เคธเคพเคฎเค—เฅเคฐเฅ€เค…เคจ เคชเคฟเคกเคฟเคค เคจเคพเค—เคฐเคฟเค•`
3. `เคธเคพเคฎเค—เฅเคฐเฅ€เค…เคจ เคญเคพเค‡เคฐเคพ เคฒเคฟเค™เฅเค•เค…เคจ เค•เคฎเค‚เคธ เค•เคพเคฐเฅเคฒ เคฎเคพเคฐเฅเค•เฅเคธ เค•เคพเคฐเฅเคฒ เคฎเคพเคฐเฅเค•เฅเคธเค•เฅ‹ เคนเฅ‹ เคฐเคพเคทเฅเคŸเฅเคฐเคงเคฐเฅเคฎ เคšเคฐเฅเคšเคฟเคค เคตเฅเคฏเค•เฅเคคเคฟเคคเฅเคตเค…เคจ`
**Context Size 4:**
1. `เคธเคจเฅเคฆเคฐเฅเคญ เคธเคพเคฎเค—เฅเคฐเฅ€เค…เคจ เคญเคพเค‡เคฐเคพ เคฒเคฟเค™เฅเค•เค…เคจ เคฏเฅ‹ เคฒเฅˆ เคนเฅ‡เคฐ เคšเคฒเคšเคฟเคคเฅเคฐ เค…เคญเคฟเคจเฅ‡เคคเฅเคฐเฅ€เค…เคจ เคฎเคพเคจเฅเคธเฅ`
2. `เค—เคพเค‰เค เคตเคฟเค•เคพเคธ เคธเคฎเคฟเคคเคฟ เคนเฅ‹ เคตเคฟเค•เคพเคธ เคธเคฎเคฟเคคเคฟเค…เคจ`
3. `เคเค• เค—เคพเค‰เค เคตเคฟเค•เคพเคธ เคธเคฎเคฟเคคเคฟ เคนเฅ‹ เคฏเฅ€ เคชเคจ เคนเฅ‡เคฐเฅเคฏเคพ เคœเคฟเคฒเฅเคฒเคพ เคตเคฟเค•เคพเคธ เคธเคฎเคฟเคคเคฟเค…เคจ`
### Generated Text Samples (Subword-based)
Below are text samples generated from each subword-based Markov chain model:
**Context Size 1:**
1. `_เค—เคฃ_เคฏเฅ‚เค•เฅเคค_เคญเคพเค‡เคจเฅ_'เค•เฅ‡เคธเคฎเฅเคชเคฐเฅเค•`
2. `เคฐเคชเคพเค—เคฐเฅ‡เค•เฅ€เคฏ_เคชเคจเคฟเค•เค•เฅเคท_เคฐเฅˆ_เค…เคจเฅ`
3. `เคจ_เคธเคฏเคจเคฒเฅ‡_เคธเฅเคฐเฅ‹,_เคตเคฟเคญเคฟเคจเฅเคจ_d_`
**Context Size 2:**
1. `เค•เฅ‹_เคชเฅˆเคฒเฅเคฒเฅ€_เค•เคฟ_เคฒเฅ‡เคชเฅเคšเคพ_เคธเคฎเฅเคฌเคจเฅเคงเคฟเคค_เค…เคฐเฅ‡`
2. `เฅค_เคฏเฅˆ_เคชเฅเคฐเคธเฅเคคเคพเคต_เคญเคพเคฐเคคเค•เคพ_เคฆเฅ€เคฌเคนเคฟเคจเฅ€`
3. `เคจ_เคซเฅเคŸเคฌเคฒ"_เค†เคงเฅเคจเคฟเค•_เคจเคธเค™เฅเค–เฅเคฏเคพ_`
**Context Size 3:**
1. `_เฅค_เค‰เคช-เค…เคตเคงเคพเคฐเคฃเคพเคฒเคพเคˆ_เค†เคœ_เคธ`
2. `_เคฐเฅ‡_เคธเคฎเฅเคฌเคค_เคธเคพเคซเฅเคŸเคตเฅ‡เคฏเคฐ_เคฒเคฟเค—_เคšเฅเคฏเคพเคฎเฅเคชเคฟ`
3. `เค…เคจ_เคชเคฟเค‰เคจเฅ‡_เคตเคฟเคถเฅเคตเคพเคฎเคฟเคคเฅเคฐเฅ‹_เคœเคฎเค˜เคŸเค•เคพ_`
**Context Size 4:**
1. `_เคธเคจเฅเคฆเคฐเฅเคญเคนเคฐเฅ‚_เคฎเคพเค‡_เคตเคฟเคทเฅ‡เคถ_เคฆเคฟเคจ_เคจเคœเคฟ`
2. `_เคเค•_เค…เค™เฅเค—_เคญเค™เฅเค—_เค—เคฐเฅเคจเฅ‡_เค…เคจเฅเคฎเคคเคฟ_เคฆเคฟ`
3. `_เคจเฅ‡เคชเคพเคฒ_เคฐเฅ‡เคกเฅเคกเฅ€_เคจเคฟเคฐเฅเคฆเฅ‡เคถเค•_เคนเคฟเคจเฅเคฆเฅ€_เคธเคฟเคจเฅ‡เคฎเคพ`
### Key Findings
- **Best Predictability:** Context-4 (word) with 98.6% predictability
- **Branching Factor:** Decreases with context size (more deterministic)
- **Memory Trade-off:** Larger contexts require more storage (594,541 contexts)
- **Recommendation:** Context-3 or Context-4 for text generation
---
## 4. Vocabulary Analysis
![Zipf's Law](visualizations/zipf_law.png)
![Top Words](visualizations/top20_words.png)
![Coverage Curve](visualizations/vocab_coverage.png)
### Statistics
| Metric | Value |
|--------|-------|
| Vocabulary Size | 32,797 |
| Total Tokens | 456,553 |
| Mean Frequency | 13.92 |
| Median Frequency | 3 |
| Frequency Std Dev | 85.63 |
### Most Common Words
| Rank | Word | Frequency |
|------|------|-----------|
| 1 | เคฐเฅ‡ | 7,392 |
| 2 | เคนเฅ‹ | 4,556 |
| 3 | เค› | 3,784 |
| 4 | เคฎเฅ€ | 3,555 |
| 5 | เคเค• | 2,814 |
| 6 | เคฏเฅ‹ | 2,747 |
| 7 | เค•เฅ‹ | 2,624 |
| 8 | เคฐ | 2,560 |
| 9 | เคธเคจเฅเคฆเคฐเฅเคญ | 2,229 |
| 10 | เคฎเคพเค‡ | 2,088 |
### Least Common Words (from vocabulary)
| Rank | Word | Frequency |
|------|------|-----------|
| 1 | เคชเคฟเค•เฅเคธเฅ‡เคฒ | 2 |
| 2 | เคชเฅเคฐเคฏเฅ‹เค—เค•เคฐเฅเคคเคพเคนเคฐเฅ‚เคฆเฅเคตเคพเคฐเคพ | 2 |
| 3 | เคฎเคนเคพเคจเคฟเคฐเฅ€เค•เฅเคทเค•เคฒเคพเคˆ | 2 |
| 4 | เคฎเคนเคพเคจเคฟเคฐเฅ€เค•เฅเคทเค•เค…เคจ | 2 |
| 5 | เคฆเฅเคฌเคงเคพเค—เฅ‹ | 2 |
| 6 | เคนเคพเคฐเฅเคฌเคฟเคจเค•เฅ‹ | 2 |
| 7 | เค…เค—เฅเคฆเคพ | 2 |
| 8 | เคถเคพเค™เฅเคœเคฟเค™ | 2 |
| 9 | เคชเฅเคฐเคฟเคซเฅ‡เค•เฅเคšเคฐ | 2 |
| 10 | เคฒเคฟเค†เค™เคฒเฅ‡ | 2 |
### Zipf's Law Analysis
| Metric | Value |
|--------|-------|
| Zipf Coefficient | 0.9878 |
| Rยฒ (Goodness of Fit) | 0.989849 |
| Adherence Quality | **excellent** |
### Coverage Analysis
| Top N Words | Coverage |
|-------------|----------|
| Top 100 | 23.7% |
| Top 1,000 | 52.9% |
| Top 5,000 | 76.7% |
| Top 10,000 | 85.9% |
### Key Findings
- **Zipf Compliance:** Rยฒ=0.9898 indicates excellent adherence to Zipf's law
- **High Frequency Dominance:** Top 100 words cover 23.7% of corpus
- **Long Tail:** 22,797 words needed for remaining 14.1% coverage
---
## 5. Word Embeddings Evaluation
![Embedding Isotropy](visualizations/embedding_isotropy.png)
![Similarity Matrix](visualizations/embedding_similarity.png)
![t-SNE Words](visualizations/tsne_words.png)
![t-SNE Sentences](visualizations/tsne_sentences.png)
### 5.1 Cross-Lingual Alignment
![Alignment Quality](visualizations/embedding_alignment_quality.png)
![Multilingual t-SNE](visualizations/embedding_tsne_multilingual.png)
### 5.2 Model Comparison
| Model | Dimension | Isotropy | Semantic Density | Alignment R@1 | Alignment R@10 |
|-------|-----------|----------|------------------|---------------|----------------|
| **mono_32d** | 32 | 0.9032 ๐Ÿ† | 0.3305 | N/A | N/A |
| **mono_64d** | 64 | 0.7587 | 0.2622 | N/A | N/A |
| **mono_128d** | 128 | 0.3039 | 0.2479 | N/A | N/A |
| **aligned_32d** | 32 | 0.9032 | 0.3256 | 0.0040 | 0.0640 |
| **aligned_64d** | 64 | 0.7587 | 0.2643 | 0.0060 | 0.0960 |
| **aligned_128d** | 128 | 0.3039 | 0.2488 | 0.0220 | 0.1640 |
### Key Findings
- **Best Isotropy:** mono_32d with 0.9032 (more uniform distribution)
- **Semantic Density:** Average pairwise similarity of 0.2799. Lower values indicate better semantic separation.
- **Alignment Quality:** Aligned models achieve up to 2.2% R@1 in cross-lingual retrieval.
- **Recommendation:** 128d aligned for best cross-lingual performance
---
## 6. Morphological Analysis (Experimental)
This section presents an automated morphological analysis derived from the statistical divergence between word-level and subword-level models. By analyzing where subword predictability spikes and where word-level coverage fails, we can infer linguistic structures without supervised data.
### 6.1 Productivity & Complexity
| Metric | Value | Interpretation | Recommendation |
|--------|-------|----------------|----------------|
| Productivity Index | **5.000** | High morphological productivity | Reliable analysis |
| Idiomaticity Gap | **1.309** | High formulaic/idiomatic content | - |
### 6.2 Affix Inventory (Productive Units)
These are the most productive prefixes and suffixes identified by sampling the vocabulary for global substitutability patterns. A unit is considered an affix if stripping it leaves a valid stem that appears in other contexts.
#### Productive Prefixes
| Prefix | Examples |
|--------|----------|
| `-เคชเฅ` | เคชเฅเคฐเคฏเฅ‹เค—เค•เคฐเฅเคคเคพ, เคชเฅเคฐเคตเฅ‡เคถเคฎเฅ€, เคชเฅเคฐเฅ‡เคธเคฟเคกเฅ‡เคจเฅเคŸ |
#### Productive Suffixes
| Suffix | Examples |
|--------|----------|
| `-เคพ` | เค•เฅเคทเฅ‡เคคเฅเคคเฅ€เคฎเคพ, เคจเฅˆเคชเคพเคฒเคฎเคพ, เคชเคฃเคฏเคพ |
| `-เค•เฅ‹` | เคคเคพเคฐเคพเค•เฅ‹, เคธเคฟเคœเคจเค•เฅ‹, เค—เฅ‹เคฒเฅเคกเค•เคชเค•เฅ‹ |
| `-เค•เคพ` | เคญเคจเฅ‡เค•เคพ, เค†เคฆเคฟเค•เคพ, เคซเคพเคฐเคพเค•เฅเค•เคพ |
| `-เคฒเฅ‡` | เค‹เคทเคฟเคฒเฅ‡, เค…เคนเคฟเคฒเฅ‡, เคฆเฅ‡เคธเคพเคˆเคฒเฅ‡ |
| `-เคฎเฅ€` | เคฒเคกเคพเค‡เคเคฎเฅ€, เคชเฅเคฐเคตเฅ‡เคถเคฎเฅ€, เค†เคฐเค•เฅเคทเคฎเฅ€ |
| `-เคพเคˆ` | เคœเฅ‡เคซเคฐเคธเคจเคฒเคพเคˆ, เคชเคฐเฅเคตเคฒเคพเคˆ, เค•เคพเคฐเฅเค•เฅ€เคฒเคพเคˆ |
| `-เคฏเคพ` | เคชเคฃเคฏเคพ, เคฒเค—เคพเค‡เคฏเคพ, เค†เคคเฅเคฎเคนเคคเฅเคฏเคพ |
### 6.3 Bound Stems (Lexical Roots)
Bound stems are high-frequency subword units that are semantically cohesive but rarely appear as standalone words. These often correspond to the 'core' of a word that requires inflection or derivation to be valid.
*No significant bound stems detected.*
### 6.4 Affix Compatibility (Co-occurrence)
This table shows which prefixes and suffixes most frequently co-occur on the same stems, revealing the 'stacking' rules of the language's morphology.
| Prefix | Suffix | Frequency | Examples |
|--------|--------|-----------|----------|
| `-เคชเฅ` | `-เคพ` | 27 words | เคชเฅเคฐเคคเคฟเคฐเค•เฅเคทเคพ, เคชเฅเคฏเคพเคธเคพ |
| `-เคชเฅ` | `-เค•เฅ‹` | 26 words | เคชเฅเคฐเคœเคพเค•เฅ‹, เคชเฅเคฐเคพเคฃเฅ€เค•เฅ‹ |
| `-เคชเฅ` | `-เค•เคพ` | 13 words | เคชเฅเคฐเคฟเคฏเค™เฅเค•เคพ, เคชเฅเคฐเคฆเคฐเฅเคถเคจเค•เคพ |
| `-เคชเฅ` | `-เคฎเฅ€` | 10 words | เคชเฅเคฐเค•เฅƒเคคเคฟเคฎเฅ€, เคชเฅเคฐเคนเคฐเฅ€เคฎเฅ€ |
| `-เคชเฅ` | `-เคฒเฅ‡` | 9 words | เคชเฅเคฐเค•เคพเคฐเคฒเฅ‡, เคชเฅเคฐเคตเคฟเคงเคฟเคฒเฅ‡ |
| `-เคชเฅ` | `-เคพเคˆ` | 9 words | เคชเฅเคฐเคงเคพเคจเคฎเคจเฅเคคเฅเคฐเฅ€เคฒเคพเคˆ, เคชเฅเคฐเคšเคฒเคจเคฎเคพเคˆ |
### 6.5 Recursive Morpheme Segmentation
Using **Recursive Hierarchical Substitutability**, we decompose complex words into their constituent morphemes. This approach handles nested affixes (e.g., `prefix-prefix-root-suffix`).
| Word | Suggested Split | Confidence | Stem |
|------|-----------------|------------|------|
| เคธเค‚เคธเฅเคฅเคพเคจเค•เฅ‹ | **`เคธเค‚เคธเฅเคฅเคพเคจ-เค•เฅ‹`** | 4.5 | `เคธเค‚เคธเฅเคฅเคพเคจ` |
| เคธเค‚เคธเฅเค•เคพเคฐเคฎเฅ€ | **`เคธเค‚เคธเฅเค•เคพเคฐ-เคฎเฅ€`** | 4.5 | `เคธเค‚เคธเฅเค•เคพเคฐ` |
| เคธเคฐเคธเฅเคตเคคเฅ€เคฒเฅ‡ | **`เคธเคฐเคธเฅเคตเคคเฅ€-เคฒเฅ‡`** | 4.5 | `เคธเคฐเคธเฅเคตเคคเฅ€` |
| เค†เคจเฅเคฆเฅ‹เคฒเคจเค•เฅ‹ | **`เค†เคจเฅเคฆเฅ‹เคฒเคจ-เค•เฅ‹`** | 4.5 | `เค†เคจเฅเคฆเฅ‹เคฒเคจ` |
| เคฎเคนเคฟเคจเคพเคนเคฐเฅ‚เค•เฅ‹ | **`เคฎเคนเคฟเคจเคพเคนเคฐเฅ‚-เค•เฅ‹`** | 4.5 | `เคฎเคนเคฟเคจเคพเคนเคฐเฅ‚` |
| เคคเฅเคฐเคฟเคชเคพเค เฅ€เค•เฅ‹ | **`เคคเฅเคฐเคฟเคชเคพเค เฅ€-เค•เฅ‹`** | 4.5 | `เคคเฅเคฐเคฟเคชเคพเค เฅ€` |
| เคชเคžเฅเคšเคพเคฏเคคเค•เฅ‹ | **`เคชเคžเฅเคšเคพเคฏเคค-เค•เฅ‹`** | 4.5 | `เคชเคžเฅเคšเคพเคฏเคค` |
| เคธเฅเคฐเฅเคฎเคพเคธเคฐเฅ‹เคตเคฐเค•เฅ‹ | **`เคธเฅเคฐเฅเคฎเคพเคธเคฐเฅ‹เคตเคฐ-เค•เฅ‹`** | 4.5 | `เคธเฅเคฐเฅเคฎเคพเคธเคฐเฅ‹เคตเคฐ` |
| เคฌเฅเคฐเคพเคœเคฟเคฒเคฒเฅ‡ | **`เคฌเฅเคฐเคพเคœเคฟเคฒ-เคฒเฅ‡`** | 4.5 | `เคฌเฅเคฐเคพเคœเคฟเคฒ` |
| เคนเคพเคฐเฅเคฌเคฟเคจเค•เฅ‹ | **`เคนเคพเคฐเฅเคฌเคฟเคจ-เค•เฅ‹`** | 4.5 | `เคนเคพเคฐเฅเคฌเคฟเคจ` |
| เคจเฅเคฏเคพเคฏเคพเคงเฅ€เคถเค•เฅ‹ | **`เคจเฅเคฏเคพเคฏเคพเคงเฅ€เคถ-เค•เฅ‹`** | 4.5 | `เคจเฅเคฏเคพเคฏเคพเคงเฅ€เคถ` |
| เค…เคงเฅเคฏเค•เฅเคทเค•เคพ | **`เค…เคงเฅเคฏเค•เฅเคท-เค•เคพ`** | 4.5 | `เค…เคงเฅเคฏเค•เฅเคท` |
| เคธเฅ‡เคฎเคฟเคซเคพเค‡เคจเคฒเคฎเฅ€ | **`เคธเฅ‡เคฎเคฟเคซเคพเค‡เคจเคฒ-เคฎเฅ€`** | 4.5 | `เคธเฅ‡เคฎเคฟเคซเคพเค‡เคจเคฒ` |
| เคธเค‚เคธเฅเค•เฅƒเคคเคฟเค•เคพ | **`เคธเค‚เคธเฅเค•เฅƒเคคเคฟ-เค•เคพ`** | 4.5 | `เคธเค‚เคธเฅเค•เฅƒเคคเคฟ` |
| เคธเฅˆเคจเคฟเค•เคนเคฐเฅ‚เค•เฅ‹ | **`เคธเฅˆเคจเคฟเค•เคนเคฐเฅ‚-เค•เฅ‹`** | 4.5 | `เคธเฅˆเคจเคฟเค•เคนเคฐเฅ‚` |
### 6.6 Linguistic Interpretation
> **Automated Insight:**
The language Dotyali shows high morphological productivity. The subword models are significantly more efficient than word models, suggesting a rich system of affixation or compounding.
> **Note on Idiomaticity:** The high Idiomaticity Gap suggests a large number of frequent multi-word expressions or formulaic sequences that are statistically distinct from their component parts.
---
## 7. Summary & Recommendations
![Performance Dashboard](visualizations/performance_dashboard.png)
### Production Recommendations
| Component | Recommended | Rationale |
|-----------|-------------|-----------|
| Tokenizer | **64k BPE** | Best compression (4.54x) |
| N-gram | **2-gram** | Lowest perplexity (2,395) |
| Markov | **Context-4** | Highest predictability (98.6%) |
| Embeddings | **100d** | Balanced semantic capture and isotropy |
---
## Appendix: Metrics Glossary & Interpretation Guide
This section provides definitions, intuitions, and guidance for interpreting the metrics used throughout this report.
### Tokenizer Metrics
**Compression Ratio**
> *Definition:* The ratio of characters to tokens (chars/token). Measures how efficiently the tokenizer represents text.
>
> *Intuition:* Higher compression means fewer tokens needed to represent the same text, reducing sequence lengths for downstream models. A 3x compression means ~3 characters per token on average.
>
> *What to seek:* Higher is generally better for efficiency, but extremely high compression may indicate overly aggressive merging that loses morphological information.
**Average Token Length (Fertility)**
> *Definition:* Mean number of characters per token produced by the tokenizer.
>
> *Intuition:* Reflects the granularity of tokenization. Longer tokens capture more context but may struggle with rare words; shorter tokens are more flexible but increase sequence length.
>
> *What to seek:* Balance between 2-5 characters for most languages. Arabic/morphologically-rich languages may benefit from slightly longer tokens.
**Unknown Token Rate (OOV Rate)**
> *Definition:* Percentage of tokens that map to the unknown/UNK token, indicating words the tokenizer cannot represent.
>
> *Intuition:* Lower OOV means better vocabulary coverage. High OOV indicates the tokenizer encounters many unseen character sequences.
>
> *What to seek:* Below 1% is excellent; below 5% is acceptable. BPE tokenizers typically achieve very low OOV due to subword fallback.
### N-gram Model Metrics
**Perplexity**
> *Definition:* Measures how "surprised" the model is by test data. Mathematically: 2^(cross-entropy). Lower values indicate better prediction.
>
> *Intuition:* If perplexity is 100, the model is as uncertain as if choosing uniformly among 100 options at each step. A perplexity of 10 means effectively choosing among 10 equally likely options.
>
> *What to seek:* Lower is better. Perplexity decreases with larger n-grams (more context). Values vary widely by language and corpus size.
**Entropy**
> *Definition:* Average information content (in bits) needed to encode the next token given the context. Related to perplexity: perplexity = 2^entropy.
>
> *Intuition:* High entropy means high uncertainty/randomness; low entropy means predictable patterns. Natural language typically has entropy between 1-4 bits per character.
>
> *What to seek:* Lower entropy indicates more predictable text patterns. Entropy should decrease as n-gram size increases.
**Coverage (Top-K)**
> *Definition:* Percentage of corpus occurrences explained by the top K most frequent n-grams.
>
> *Intuition:* High coverage with few patterns indicates repetitive/formulaic text; low coverage suggests diverse vocabulary usage.
>
> *What to seek:* Depends on use case. For language modeling, moderate coverage (40-60% with top-1000) is typical for natural text.
### Markov Chain Metrics
**Average Entropy**
> *Definition:* Mean entropy across all contexts, measuring average uncertainty in next-word prediction.
>
> *Intuition:* Lower entropy means the model is more confident about what comes next. Context-1 has high entropy (many possible next words); Context-4 has low entropy (few likely continuations).
>
> *What to seek:* Decreasing entropy with larger context sizes. Very low entropy (<0.1) indicates highly deterministic transitions.
**Branching Factor**
> *Definition:* Average number of unique next tokens observed for each context.
>
> *Intuition:* High branching = many possible continuations (flexible but uncertain); low branching = few options (predictable but potentially repetitive).
>
> *What to seek:* Branching factor should decrease with context size. Values near 1.0 indicate nearly deterministic chains.
**Predictability**
> *Definition:* Derived metric: (1 - normalized_entropy) ร— 100%. Indicates how deterministic the model's predictions are.
>
> *Intuition:* 100% predictability means the next word is always certain; 0% means completely random. Real text falls between these extremes.
>
> *What to seek:* Higher predictability for text generation quality, but too high (>98%) may produce repetitive output.
### Vocabulary & Zipf's Law Metrics
**Zipf's Coefficient**
> *Definition:* The slope of the log-log plot of word frequency vs. rank. Zipf's law predicts this should be approximately -1.
>
> *Intuition:* A coefficient near -1 indicates the corpus follows natural language patterns where a few words are very common and most words are rare.
>
> *What to seek:* Values between -0.8 and -1.2 indicate healthy natural language distribution. Deviations may suggest domain-specific or artificial text.
**Rยฒ (Coefficient of Determination)**
> *Definition:* Measures how well the linear fit explains the frequency-rank relationship. Ranges from 0 to 1.
>
> *Intuition:* Rยฒ near 1.0 means the data closely follows Zipf's law; lower values indicate deviation from expected word frequency patterns.
>
> *What to seek:* Rยฒ > 0.95 is excellent; > 0.99 indicates near-perfect Zipf adherence typical of large natural corpora.
**Vocabulary Coverage**
> *Definition:* Cumulative percentage of corpus tokens accounted for by the top N words.
>
> *Intuition:* Shows how concentrated word usage is. If top-100 words cover 50% of text, the corpus relies heavily on common words.
>
> *What to seek:* Top-100 covering 30-50% is typical. Higher coverage indicates more repetitive text; lower suggests richer vocabulary.
### Word Embedding Metrics
**Isotropy**
> *Definition:* Measures how uniformly distributed vectors are in the embedding space. Computed as the ratio of minimum to maximum singular values.
>
> *Intuition:* High isotropy (near 1.0) means vectors spread evenly in all directions; low isotropy means vectors cluster in certain directions, reducing expressiveness.
>
> *What to seek:* Higher isotropy generally indicates better-quality embeddings. Values > 0.1 are reasonable; > 0.3 is good. Lower-dimensional embeddings tend to have higher isotropy.
**Average Norm**
> *Definition:* Mean magnitude (L2 norm) of word vectors in the embedding space.
>
> *Intuition:* Indicates the typical "length" of vectors. Consistent norms suggest stable training; high variance may indicate some words are undertrained.
>
> *What to seek:* Relatively consistent norms across models. The absolute value matters less than consistency (low std deviation).
**Cosine Similarity**
> *Definition:* Measures angular similarity between vectors, ranging from -1 (opposite) to 1 (identical direction).
>
> *Intuition:* Words with similar meanings should have high cosine similarity. This is the standard metric for semantic relatedness in embeddings.
>
> *What to seek:* Semantically related words should score > 0.5; unrelated words should be near 0. Synonyms often score > 0.7.
**t-SNE Visualization**
> *Definition:* t-Distributed Stochastic Neighbor Embedding - a dimensionality reduction technique that preserves local structure for visualization.
>
> *Intuition:* Clusters in t-SNE plots indicate groups of semantically related words. Spread indicates vocabulary diversity; tight clusters suggest semantic coherence.
>
> *What to seek:* Meaningful clusters (e.g., numbers together, verbs together). Avoid over-interpreting distances - t-SNE preserves local, not global, structure.
### General Interpretation Guidelines
1. **Compare within model families:** Metrics are most meaningful when comparing models of the same type (e.g., 8k vs 64k tokenizer).
2. **Consider trade-offs:** Better performance on one metric often comes at the cost of another (e.g., compression vs. OOV rate).
3. **Context matters:** Optimal values depend on downstream tasks. Text generation may prioritize different metrics than classification.
4. **Corpus influence:** All metrics are influenced by corpus characteristics. Wikipedia text differs from social media or literature.
5. **Language-specific patterns:** Morphologically rich languages (like Arabic) may show different optimal ranges than analytic languages.
### Visualizations Index
| Visualization | Description |
|---------------|-------------|
| Tokenizer Compression | Compression ratios by vocabulary size |
| Tokenizer Fertility | Average token length by vocabulary |
| Tokenizer OOV | Unknown token rates |
| Tokenizer Total Tokens | Total tokens by vocabulary |
| N-gram Perplexity | Perplexity by n-gram size |
| N-gram Entropy | Entropy by n-gram size |
| N-gram Coverage | Top pattern coverage |
| N-gram Unique | Unique n-gram counts |
| Markov Entropy | Entropy by context size |
| Markov Branching | Branching factor by context |
| Markov Contexts | Unique context counts |
| Zipf's Law | Frequency-rank distribution with fit |
| Vocab Frequency | Word frequency distribution |
| Top 20 Words | Most frequent words |
| Vocab Coverage | Cumulative coverage curve |
| Embedding Isotropy | Vector space uniformity |
| Embedding Norms | Vector magnitude distribution |
| Embedding Similarity | Word similarity heatmap |
| Nearest Neighbors | Similar words for key terms |
| t-SNE Words | 2D word embedding visualization |
| t-SNE Sentences | 2D sentence embedding visualization |
| Position Encoding | Encoding method comparison |
| Model Sizes | Storage requirements |
| Performance Dashboard | Comprehensive performance overview |
---
## About This Project
### Data Source
Models trained on [wikipedia-monthly](https://huggingface.co/datasets/omarkamali/wikipedia-monthly) - a monthly snapshot of Wikipedia articles across 300+ languages.
### Project
A project by **[Wikilangs](https://wikilangs.org)** - Open-source NLP models for every Wikipedia language.
### Maintainer
[Omar Kamali](https://omarkamali.com) - [Omneity Labs](https://omneitylabs.com)
### Citation
If you use these models in your research, please cite:
```bibtex
@misc{wikilangs2025,
author = {Kamali, Omar},
title = {Wikilangs: Open NLP Models for Wikipedia Languages},
year = {2025},
doi = {10.5281/zenodo.18073153},
publisher = {Zenodo},
url = {https://huggingface.co/wikilangs}
institution = {Omneity Labs}
}
```
### License
MIT License - Free for academic and commercial use.
### Links
- ๐ŸŒ Website: [wikilangs.org](https://wikilangs.org)
- ๐Ÿค— Models: [huggingface.co/wikilangs](https://huggingface.co/wikilangs)
- ๐Ÿ“Š Data: [wikipedia-monthly](https://huggingface.co/datasets/omarkamali/wikipedia-monthly)
- ๐Ÿ‘ค Author: [Omar Kamali](https://huggingface.co/omarkamali)
- ๐Ÿค Sponsor: [Featherless AI](https://featherless.ai)
---
*Generated by Wikilangs Models Pipeline*
*Report Date: 2026-01-04 02:49:05*