|
|
--- |
|
|
language: hi |
|
|
language_name: Hindi |
|
|
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: 4.250 |
|
|
- name: best_isotropy |
|
|
type: isotropy |
|
|
value: 0.8141 |
|
|
- name: vocabulary_size |
|
|
type: vocab |
|
|
value: 0 |
|
|
generated: 2026-01-10 |
|
|
--- |
|
|
|
|
|
# Hindi - Wikilangs Models |
|
|
## Comprehensive Research Report & Full Ablation Study |
|
|
|
|
|
This repository contains NLP models trained and evaluated by Wikilangs, specifically on **Hindi** Wikipedia data. |
|
|
We analyze tokenizers, n-gram models, Markov chains, vocabulary statistics, and word embeddings. |
|
|
|
|
|
## ๐ 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 |
|
|
|
|
|
 |
|
|
|
|
|
### 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 |
|
|
|
|
|
 |
|
|
|
|
|
 |
|
|
|
|
|
 |
|
|
|
|
|
 |
|
|
|
|
|
### Results |
|
|
|
|
|
| Vocab Size | Compression | Avg Token Len | UNK Rate | Total Tokens | |
|
|
|------------|-------------|---------------|----------|--------------| |
|
|
| **8k** | 3.436x | 3.44 | 0.0604% | 2,277,747 | |
|
|
| **16k** | 3.796x | 3.80 | 0.0667% | 2,061,793 | |
|
|
| **32k** | 4.066x | 4.07 | 0.0715% | 1,924,898 | |
|
|
| **64k** | 4.250x ๐ | 4.25 | 0.0747% | 1,841,478 | |
|
|
|
|
|
### Tokenization Examples |
|
|
|
|
|
Below are sample sentences tokenized with each vocabulary size: |
|
|
|
|
|
**Sample 1:** `เคเฅเคฐเฅเคฎ เคเคธเคพเค เคซเฅเคฐเฅเคกเคฎเคจ เค
เคฎเฅเคฐเคฟเคเคพ เคเฅ เคชเฅเคฐเคธเคฟเคฆเฅเคฆ เคตเฅเคเฅเคเคพเคจเคฟเค เคนเฅเคเฅค เคฎเฅเค เคเคจเฅเคนเฅเค เคญเฅเคคเคฟเค เคตเคฟเคเฅเคเคพเคจ เคฎ...` |
|
|
|
|
|
| Vocab | Tokens | Count | |
|
|
|-------|--------|-------| |
|
|
| 8k | `โเค เฅเคฐ เฅเคฎ โเคเคธ เคพเค โเคซเฅเคฐเฅ เคก เคฎเคจ โเค
เคฎเฅเคฐเคฟเคเคพ โเคเฅ ... (+19 more)` | 29 | |
|
|
| 16k | `โเคเฅเคฐ เฅเคฎ โเคเคธ เคพเค โเคซเฅเคฐเฅ เคก เคฎเคจ โเค
เคฎเฅเคฐเคฟเคเคพ โเคเฅ โเคชเฅเคฐเคธเคฟ ... (+17 more)` | 27 | |
|
|
| 32k | `โเคเฅเคฐ เฅเคฎ โเคเคธ เคพเค โเคซเฅเคฐเฅ เคก เคฎเคจ โเค
เคฎเฅเคฐเคฟเคเคพ โเคเฅ โเคชเฅเคฐเคธเคฟเคฆเฅเคฆ ... (+16 more)` | 26 | |
|
|
| 64k | `โเคเฅเคฐเฅเคฎ โเคเคธเคพเค โเคซเฅเคฐเฅ เคก เคฎเคจ โเค
เคฎเฅเคฐเคฟเคเคพ โเคเฅ โเคชเฅเคฐเคธเคฟเคฆเฅเคฆ โเคตเฅเคเฅเคเคพเคจเคฟเค โเคนเฅเค ... (+14 more)` | 24 | |
|
|
|
|
|
**Sample 2:** `เคฎเคตเฅเคฏเคพ เคนเคเคกเคฟเคฏเคพ, เคเคฒเคพเคนเคพเคฌเคพเคฆ, เคเคคเฅเคคเคฐ เคชเฅเคฐเคฆเฅเคถ เคธเฅเคฅเคฟเคค เคเค เคเคพเคเคต เคนเฅเฅค เคญเฅเคเฅเคฒ เคเคจเคธเคพเคเคเฅเคฏเคฟเคเฅ เคฏเคพเคคเคพเคฏเคพเคค...` |
|
|
|
|
|
| Vocab | Tokens | Count | |
|
|
|-------|--------|-------| |
|
|
| 8k | `โเคฎ เคตเฅ เคฏเคพ โเคนเคเคกเคฟเคฏเคพ , โเคเคฒเคพเคนเคพเคฌเคพเคฆ , โเคเคคเฅเคคเคฐ โเคชเฅเคฐเคฆเฅเคถ โเคธเฅเคฅเคฟเคค ... (+16 more)` | 26 | |
|
|
| 16k | `โเคฎ เคตเฅ เคฏเคพ โเคนเคเคกเคฟเคฏเคพ , โเคเคฒเคพเคนเคพเคฌเคพเคฆ , โเคเคคเฅเคคเคฐ โเคชเฅเคฐเคฆเฅเคถ โเคธเฅเคฅเคฟเคค ... (+16 more)` | 26 | |
|
|
| 32k | `โเคฎ เคตเฅเคฏเคพ โเคนเคเคกเคฟเคฏเคพ , โเคเคฒเคพเคนเคพเคฌเคพเคฆ , โเคเคคเฅเคคเคฐ โเคชเฅเคฐเคฆเฅเคถ โเคธเฅเคฅเคฟเคค โเคเค ... (+15 more)` | 25 | |
|
|
| 64k | `โเคฎ เคตเฅเคฏเคพ โเคนเคเคกเคฟเคฏเคพ , โเคเคฒเคพเคนเคพเคฌเคพเคฆ , โเคเคคเฅเคคเคฐ โเคชเฅเคฐเคฆเฅเคถ โเคธเฅเคฅเคฟเคค โเคเค ... (+15 more)` | 25 | |
|
|
|
|
|
**Sample 3:** `เคฎเคพเคงเคตเฅ เคนเคฟเคจเฅเคฆเฅ เคซเคฟเคฒเฅเคฎเฅเค เคเฅ เคเค เคชเฅเคฐเคธเคฟเคฆเฅเคง เค
เคญเคฟเคจเฅเคคเฅเคฐเฅ เคนเฅเคเฅค เคตเฅเคฏเคเฅเคคเคฟเคเคค เคเฅเคตเคจ เคซเคฟเคฒเฅเคฎเฅ เคธเคซเคฐ เคชเฅเคฐ...` |
|
|
|
|
|
| Vocab | Tokens | Count | |
|
|
|-------|--------|-------| |
|
|
| 8k | `โเคฎเคพเคง เคตเฅ โเคนเคฟเคจเฅเคฆเฅ โเคซเคฟเคฒเฅเคฎเฅเค โเคเฅ โเคเค โเคชเฅเคฐเคธเคฟเคฆเฅเคง โเค
เคญเคฟเคจเฅเคคเฅเคฐเฅ โเคนเฅเค เฅค ... (+14 more)` | 24 | |
|
|
| 16k | `โเคฎเคพเคง เคตเฅ โเคนเคฟเคจเฅเคฆเฅ โเคซเคฟเคฒเฅเคฎเฅเค โเคเฅ โเคเค โเคชเฅเคฐเคธเคฟเคฆเฅเคง โเค
เคญเคฟเคจเฅเคคเฅเคฐเฅ โเคนเฅเค เฅค ... (+12 more)` | 22 | |
|
|
| 32k | `โเคฎเคพเคงเคตเฅ โเคนเคฟเคจเฅเคฆเฅ โเคซเคฟเคฒเฅเคฎเฅเค โเคเฅ โเคเค โเคชเฅเคฐเคธเคฟเคฆเฅเคง โเค
เคญเคฟเคจเฅเคคเฅเคฐเฅ โเคนเฅเค เฅค โเคตเฅเคฏเคเฅเคคเคฟเคเคค ... (+11 more)` | 21 | |
|
|
| 64k | `โเคฎเคพเคงเคตเฅ โเคนเคฟเคจเฅเคฆเฅ โเคซเคฟเคฒเฅเคฎเฅเค โเคเฅ โเคเค โเคชเฅเคฐเคธเคฟเคฆเฅเคง โเค
เคญเคฟเคจเฅเคคเฅเคฐเฅ โเคนเฅเค เฅค โเคตเฅเคฏเคเฅเคคเคฟเคเคค ... (+11 more)` | 21 | |
|
|
|
|
|
|
|
|
### Key Findings |
|
|
|
|
|
- **Best Compression:** 64k achieves 4.250x compression |
|
|
- **Lowest UNK Rate:** 8k with 0.0604% 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 |
|
|
|
|
|
 |
|
|
|
|
|
 |
|
|
|
|
|
 |
|
|
|
|
|
### Results |
|
|
|
|
|
| N-gram | Variant | Perplexity | Entropy | Unique N-grams | Top-100 Coverage | Top-1000 Coverage | |
|
|
|--------|---------|------------|---------|----------------|------------------|-------------------| |
|
|
| **2-gram** | Word | 99,591 | 16.60 | 936,439 | 10.1% | 23.9% | |
|
|
| **2-gram** | Subword | 2,241 ๐ | 11.13 | 158,282 | 38.5% | 70.6% | |
|
|
| **3-gram** | Word | 399,267 | 18.61 | 1,969,797 | 5.9% | 14.2% | |
|
|
| **3-gram** | Subword | 22,500 | 14.46 | 933,655 | 15.0% | 35.5% | |
|
|
| **4-gram** | Word | 884,119 | 19.75 | 3,325,655 | 5.2% | 12.2% | |
|
|
| **4-gram** | Subword | 140,402 | 17.10 | 4,229,461 | 7.4% | 21.2% | |
|
|
| **5-gram** | Word | 517,438 | 18.98 | 2,208,715 | 8.0% | 17.2% | |
|
|
| **5-gram** | Subword | 516,632 | 18.98 | 8,451,936 | 4.4% | 13.2% | |
|
|
|
|
|
### Top 5 N-grams by Size |
|
|
|
|
|
**2-grams (Word):** |
|
|
|
|
|
| Rank | N-gram | Count | |
|
|
|------|--------|-------| |
|
|
| 1 | `เคเฅ เคฒเคฟเค` | 298,043 | |
|
|
| 2 | `เคเคพเคคเคพ เคนเฅ` | 144,432 | |
|
|
| 3 | `เคฐเฅเคช เคฎเฅเค` | 130,790 | |
|
|
| 4 | `เคเฅ เคฐเฅเคช` | 124,867 | |
|
|
| 5 | `เคเฅ เคธเคพเคฅ` | 119,967 | |
|
|
|
|
|
**3-grams (Word):** |
|
|
|
|
|
| Rank | N-gram | Count | |
|
|
|------|--------|-------| |
|
|
| 1 | `เคเฅ เคฐเฅเคช เคฎเฅเค` | 123,170 | |
|
|
| 2 | `เคเคจเฅเคนเฅเค เคญเฅ เคฆเฅเคเฅเค` | 48,061 | |
|
|
| 3 | `เคเคฐเคจเฅ เคเฅ เคฒเคฟเค` | 45,421 | |
|
|
| 4 | `เคเคฟเคฏเคพ เคเคพเคคเคพ เคนเฅ` | 36,326 | |
|
|
| 5 | `เคเคฟเคฏเคพ เคเคฏเคพ เคฅเคพ` | 35,930 | |
|
|
|
|
|
**4-grams (Word):** |
|
|
|
|
|
| Rank | N-gram | Count | |
|
|
|------|--------|-------| |
|
|
| 1 | `เคเคพ เคเค เคเคพเคเคต เคนเฅ` | 19,177 | |
|
|
| 2 | `เคนเฅ เคเคจเฅเคนเฅเค เคญเฅ เคฆเฅเคเฅเค` | 16,636 | |
|
|
| 3 | `เคเคฟเคฒเฅ เคเคพ เคเค เคเคพเคเคต` | 14,515 | |
|
|
| 4 | `เคธเคฐเคเคพเคฐ เคเคพ เคเคงเคฟเคเคพเคฐเคฟเค เคเคพเคฒเคชเฅเคทเฅเค ` | 12,365 | |
|
|
| 5 | `เคญเคพเคฐเคค เคธเคฐเคเคพเคฐ เคเฅ เคเคงเคฟเคเคพเคฐเคฟเค` | 12,363 | |
|
|
|
|
|
**5-grams (Word):** |
|
|
|
|
|
| Rank | N-gram | Count | |
|
|
|------|--------|-------| |
|
|
| 1 | `เคเคฟเคฒเฅ เคเคพ เคเค เคเคพเคเคต เคนเฅ` | 14,430 | |
|
|
| 2 | `เคธเคฐเคเคพเคฐ เคเฅ เคเคงเคฟเคเคพเคฐเคฟเค เคชเฅเคฐเฅเคเคฒ เคชเคฐ` | 12,360 | |
|
|
| 3 | `เคญเคพเคฐเคค เคธเคฐเคเคพเคฐ เคเฅ เคเคงเคฟเคเคพเคฐเคฟเค เคชเฅเคฐเฅเคเคฒ` | 12,359 | |
|
|
| 4 | `เคเคคเฅเคคเคฐเคพเคเคฃเฅเคก เคธเคฐเคเคพเคฐ เคเคพ เคเคงเคฟเคเคพเคฐเคฟเค เคเคพเคฒเคชเฅเคทเฅเค ` | 10,606 | |
|
|
| 5 | `เคฎเฅเค เคตเคฟเคธเฅเคคเฅเคค เคเคตเค เคชเฅเคฐเคพเคฎเคพเคฃเคฟเค เคเคพเคจเคเคพเคฐเฅ` | 10,604 | |
|
|
|
|
|
**2-grams (Subword):** |
|
|
|
|
|
| Rank | N-gram | Count | |
|
|
|------|--------|-------| |
|
|
| 1 | `เคฐ _` | 3,514,012 | |
|
|
| 2 | `เคเฅ _` | 2,568,356 | |
|
|
| 3 | `_ เคเฅ` | 2,390,034 | |
|
|
| 4 | `, _` | 1,985,295 | |
|
|
| 5 | `เคจ _` | 1,962,003 | |
|
|
|
|
|
**3-grams (Subword):** |
|
|
|
|
|
| Rank | N-gram | Count | |
|
|
|------|--------|-------| |
|
|
| 1 | `_ เคเฅ _` | 2,311,181 | |
|
|
| 2 | `_ เคฎเฅเค _` | 1,613,203 | |
|
|
| 3 | `_ เคเฅ _` | 1,000,357 | |
|
|
| 4 | `เค เคฐ _` | 977,524 | |
|
|
| 5 | `_ เค เคฐ` | 976,951 | |
|
|
|
|
|
**4-grams (Subword):** |
|
|
|
|
|
| Rank | N-gram | Count | |
|
|
|------|--------|-------| |
|
|
| 1 | `_ เค เคฐ _` | 973,900 | |
|
|
| 2 | `_ เคนเฅ เฅค _` | 728,766 | |
|
|
| 3 | `_ เค เค _` | 550,979 | |
|
|
| 4 | `_ เคช เคฐ _` | 374,271 | |
|
|
| 5 | `_ เคเฅ _ เคฒเคฟ` | 322,541 | |
|
|
|
|
|
**5-grams (Subword):** |
|
|
|
|
|
| Rank | N-gram | Count | |
|
|
|------|--------|-------| |
|
|
| 1 | `_ เคเฅ _ เคฒเคฟ เค` | 298,051 | |
|
|
| 2 | `เคเฅ _ เคฒเคฟ เค _` | 290,034 | |
|
|
| 3 | `เคคเคพ _ เคนเฅ เฅค _` | 229,566 | |
|
|
| 4 | `_ เค เคฐ เคจเฅ _` | 156,232 | |
|
|
| 5 | `_ เคเคพ เคคเคพ _ เคนเฅ` | 144,571 | |
|
|
|
|
|
|
|
|
### Key Findings |
|
|
|
|
|
- **Best Perplexity:** 2-gram (subword) with 2,241 |
|
|
- **Entropy Trend:** Decreases with larger n-grams (more predictable) |
|
|
- **Coverage:** Top-1000 patterns cover ~13% of corpus |
|
|
- **Recommendation:** 4-gram or 5-gram for best predictive performance |
|
|
|
|
|
--- |
|
|
## 3. Markov Chain Evaluation |
|
|
|
|
|
 |
|
|
|
|
|
 |
|
|
|
|
|
 |
|
|
|
|
|
### Results |
|
|
|
|
|
| Context | Variant | Avg Entropy | Perplexity | Branching Factor | Unique Contexts | Predictability | |
|
|
|---------|---------|-------------|------------|------------------|-----------------|----------------| |
|
|
| **1** | Word | 0.7477 | 1.679 | 9.12 | 1,271,248 | 25.2% | |
|
|
| **1** | Subword | 0.8713 | 1.829 | 13.88 | 36,229 | 12.9% | |
|
|
| **2** | Word | 0.3806 | 1.302 | 2.43 | 11,582,358 | 61.9% | |
|
|
| **2** | Subword | 0.6086 | 1.525 | 5.14 | 502,605 | 39.1% | |
|
|
| **3** | Word | 0.1696 | 1.125 | 1.40 | 28,143,624 | 83.0% | |
|
|
| **3** | Subword | 0.5073 | 1.421 | 3.65 | 2,584,793 | 49.3% | |
|
|
| **4** | Word | 0.0689 ๐ | 1.049 | 1.13 | 39,392,974 | 93.1% | |
|
|
| **4** | Subword | 0.4131 | 1.331 | 2.43 | 9,433,636 | 58.7% | |
|
|
|
|
|
### Generated Text Samples (Word-based) |
|
|
|
|
|
Below are text samples generated from each word-based Markov chain model: |
|
|
|
|
|
**Context Size 1:** |
|
|
|
|
|
1. `เคเฅ เคชเฅเคฐเคฏเคพเคธเฅเค เคเฅ เคฌเคพเคฆ เคเฅเคจเฅเคกเฅเคฒเฅเคซเคผ เคเฅ เคธเคพเคฅ เคธเฅเคฅเคเคฟเคค เคเคฐ เคธเคญเคฟเคเฅ เค
เคเคเคญเฅ เคฎเฅเค เคคเคฐเฅเค เคเฅ เคจเค เคธเฅเคฅเคพเคชเคฟเคค` |
|
|
2. `เคฎเฅเค เคเฅเคช เคตเฅเคจ เคเคผเคพเคเคกเฅเค เคเคเคก เคซเคผเฅเคฐเฅเคเคธเคฟเคธ เคจเฅเคฏเฅเคฏเฅเคฐเฅเค เคเคพเคเคฎเฅเคธ 10 เคธเฅ เคธเคฎเคเคจเคพ เคฒเฅเคเฅเค เคเฅ เคชเฅเคฒเคฟเคธ เคจเฅ เคธเคเฅเคฐเคฟเคฏ` |
|
|
3. `เคนเฅ เคฒเฅเคจเคพเคฐเฅเค เคเฅ เคธเคพเคฅ เคเคพเคฐเฅ เคเฅ เคเฅเคคเฅ เคถเฅเคฐเคฎ เคฌเคพเคเคพเคฐ เคฎเฅเค เคเฅเคฎเคธเฅเคเฅเคจเฅเคธ เคฌเฅเคฐเฅเคจเฅเคธเคตเคฟเค เคถเคพเคฎเคฟเคฒ เคนเฅ เคเคพเคคเคพ เคนเฅ` |
|
|
|
|
|
**Context Size 2:** |
|
|
|
|
|
1. `เคเฅ เคฒเคฟเค เคตเคพเคคเฅเคธเฅเคฏเคพเคฏเคจ เคจเฅ เคเคตเคฟเคคเคพ เคเคฐ เคจเค เคตเคฟเคถเฅเคต เคตเฅเคฏเคตเคธเฅเคฅเคพ เคฌเคจเคพเคจเฅ เคเฅ เคธเคเฅเคค เคเคฐเฅเคฐเคค เคฅเฅ 24 เคซเคฐเคตเคฐเฅ เคนเคฟเคจเฅเคฆเฅ` |
|
|
2. `เคเคพเคคเคพ เคนเฅ เคเคพเคฐเคฃ เคฏเคน เคฅเคพ เคเคฟ เคเคฟเคจ เคคเคธเฅเคตเฅเคฐเฅเค เคฎเฅเค เคฎเคเคฆเคฟเคฐ เคเฅ เคฌเคเคฒ เคฎเฅเค เคฆเฅเคเฅ เคฌเคฟเคจเคพ เคเคธ เคเฅเคทเคฃเคพ` |
|
|
3. `เคฐเฅเคช เคฎเฅเค เคเคฟเคจ เคฎเฅเค เคชเคพเคเคฅเคพเคเฅเคฐเคธ เคชเคนเคฒเคพ เคตเฅเคฏเคเฅเคคเคฟ เคนเฅ เคเฅ เคตเคพเคธเฅเคคเคตเคฟเคเคคเคพ เคชเคฐ เคเคฎ เคธเฅ เคเคฎ เคเคฎเคพเคจเฅ เคตเคพเคฒเฅ เคธเคฆเคธเฅเคฏเฅเค` |
|
|
|
|
|
**Context Size 3:** |
|
|
|
|
|
1. `เคเฅ เคฐเฅเคช เคฎเฅเค เคนเฅเคฒเฅเคตเฅเคก เคเฅ เคชเฅเคถเฅเคตเคฐ เคฒเฅเคเฅเค เคเฅ เคฒเคฟเค เคเคเคฟเคค เคตเคเฅเคค เคเคพ เคเคเคคเคเคพเคฐ เคเคฐเคจเฅ เคฒเคเฅ เคเคธเฅ เคฎเคพเคฐเคจเฅ เคเฅ` |
|
|
2. `เคเคจเฅเคนเฅเค เคญเฅ เคฆเฅเคเฅเค เคเคคเฅเคคเคฐเคพเคเคฃเฅเคก เคเฅ เคเคฟเคฒเฅ เคเคคเฅเคคเคฐเคพเคเคฃเฅเคก เคเฅ เคจเคเคฐ เคเฅเคฎเคพเคเค เคฎเคฃเฅเคกเคฒ เคเคขเคผเคตเคพเคฒ เคฎเคฃเฅเคกเคฒ เคฌเคพเคนเคฐเฅ เคเคกเคผเคฟเคฏเคพเค เคเคคเฅเคคเคฐเคพเค...` |
|
|
3. `เคเคฐเคจเฅ เคเฅ เคฒเคฟเค เคธเคฐเคเคพเคฐ เคฆเฅเคตเคพเคฐเคพ เคเฅเค เคตเคฟเคคเฅเคคเฅเคฏ เคธเคนเคพเคฏเคคเคพ เคชเฅเคฐเคพเคชเฅเคค เคนเฅเค เคฅเฅ เคเคจเฅเคนเฅเคเคจเฅ 14 เคซเคฐเคตเคฐเฅ เคเฅ เคตเคฟเคเคฏ เคนเคเคพเคฐเฅ เคเฅเคฐเฅเคซเฅ` |
|
|
|
|
|
**Context Size 4:** |
|
|
|
|
|
1. `เคเคพ เคเค เคเคพเคเคต เคนเฅ เคฌเคพเคนเคฐเฅ เคเคกเคผเคฟเคฏเคพเค เคเคคเฅเคคเฅเคธเคเคขเคผ เคธเคพเคเคธเฅเคเฅเคคเคฟเค เคเคคเฅเคคเฅเคธเคเคข เคเคจเคเคพเคคเคฟเคฏเคพเค เคเคฒเคพ เคเฅเคฒ เคเฅเค เคธเคคเคจเคพเคฎ เคชเคเคฅ เคเคคเฅเคคเฅเคธเคเคขเคผ ...` |
|
|
2. `เคนเฅ เคเคจเฅเคนเฅเค เคญเฅ เคฆเฅเคเฅเค เคเคคเฅเคคเคฐเคพเคเคฃเฅเคก เคเฅ เคเคฟเคฒเฅ เคเคคเฅเคคเคฐเคพเคเคฃเฅเคก เคเฅ เคจเคเคฐ เคเฅเคฎเคพเคเค เคฎเคฃเฅเคกเคฒ เคเคขเคผเคตเคพเคฒ เคฎเคฃเฅเคกเคฒ เคฌเคพเคนเคฐเฅ เคเคกเคผเคฟเคฏเคพเค เคเคคเฅเคค...` |
|
|
3. `เคเคฟเคฒเฅ เคเคพ เคเค เคเคพเคเคต เคนเฅ เคฌเคพเคนเคฐเฅ เคเคกเคผเคฟเคฏเคพเค เคเคคเฅเคคเฅเคธเคเคขเคผ เคธเคพเคเคธเฅเคเฅเคคเคฟเค เคเคคเฅเคคเฅเคธเคเคข เคเคจเคเคพเคคเคฟเคฏเคพเค เคเคฒเคพ เคเฅเคฒ เคเฅเค เคธเคคเคจเคพเคฎ เคชเคเคฅ เคเคคเฅเคคเฅ...` |
|
|
|
|
|
|
|
|
### Generated Text Samples (Subword-based) |
|
|
|
|
|
Below are text samples generated from each subword-based Markov chain model: |
|
|
|
|
|
**Context Size 1:** |
|
|
|
|
|
1. `_เคเฅ_เคเคพ_เคเคจเฅเคนเฅเค_เคเฅ_เคฆเคฟเคฐเฅเค_เคฆเคฎเคพเคจเฅ` |
|
|
2. `เคฐ_เค
เคตเคฒ_เคตเคฟเคงเคพเคจเฅ_เคตเคฐเฅเคท_เคตเคฟเคถเฅเคฒเฅเคท` |
|
|
3. `เค_เคเคเคเคฒเคพเคฒเคเคพ_เคเคเคพเคต_เคจเฅเคเคฟเคธเฅเคคเคพเคจเฅ` |
|
|
|
|
|
**Context Size 2:** |
|
|
|
|
|
1. `เคฐ_เคจเฅ_เคเฅ_เคฎเคเคฆเคฟเคฐ_เคฎเคนเคพเคตเคฟเคฆเฅเคฏเคพเคฒเคฏ_` |
|
|
2. `เคเฅ_เคฒเคฟเคเคจเฅ_เคฎเฅเค_เคเคธเฅ_เคเคฟ_เคซเคผเคฟเคฒเฅเคฎ_เคนเฅ` |
|
|
3. `_เคเฅ_เคชเฅเคกเคผเฅ_เคเคพ_เคเฅเคเคฎเคฟเค_เคฐเคนเคจเฅ_` |
|
|
|
|
|
**Context Size 3:** |
|
|
|
|
|
1. `_เคเฅ_เคฌเคพเคฆ_เคตเฅเคเฅเคเคก_เคเคเคกเฅเคจเฅเคถเคฟเคฏเคพ_เคเฅเคฐ` |
|
|
2. `_เคฎเฅเค_52_เคจเคตเคเคฌเคฐ_เคฆเคฟเค_เคเคเฅค_` |
|
|
3. `_เคเฅ_เคฎเคพเคเค_เคเฅ_เคเฅเค_เคฆเฅเคถเฅเค_เคฎเฅเค_เคถเคพเคฎเคฟ` |
|
|
|
|
|
**Context Size 4:** |
|
|
|
|
|
1. `_เคเคฐ_เคฏเฅเค_เคเฅ_เคเคคเฅเคคเคฐเคพเคเคฃเฅเคก_เคฐเคพเคเฅเคฏ_เค` |
|
|
2. `_เคนเฅเฅค_เคเคพเคฏเคพเคเฅ_เคเคพ_เคชเคฐเคฟเคคเฅเคฏเคพเค_เคเคฐเคคเฅ_` |
|
|
3. `_เคเค_เคเคพเคเคต_เคนเฅเฅค_เคธเฅเคคเฅเคฐ_เคจเคนเฅเค_เคฆเฅเคคเคพ_` |
|
|
|
|
|
|
|
|
### Key Findings |
|
|
|
|
|
- **Best Predictability:** Context-4 (word) with 93.1% predictability |
|
|
- **Branching Factor:** Decreases with context size (more deterministic) |
|
|
- **Memory Trade-off:** Larger contexts require more storage (9,433,636 contexts) |
|
|
- **Recommendation:** Context-3 or Context-4 for text generation |
|
|
|
|
|
--- |
|
|
## 4. Vocabulary Analysis |
|
|
|
|
|
 |
|
|
|
|
|
 |
|
|
|
|
|
 |
|
|
|
|
|
### Statistics |
|
|
|
|
|
| Metric | Value | |
|
|
|--------|-------| |
|
|
| Vocabulary Size | 503,387 | |
|
|
| Total Tokens | 51,225,358 | |
|
|
| Mean Frequency | 101.76 | |
|
|
| Median Frequency | 4 | |
|
|
| Frequency Std Dev | 5660.20 | |
|
|
|
|
|
### Most Common Words |
|
|
|
|
|
| Rank | Word | Frequency | |
|
|
|------|------|-----------| |
|
|
| 1 | เคเฅ | 2,319,434 | |
|
|
| 2 | เคฎเฅเค | 1,706,170 | |
|
|
| 3 | เคนเฅ | 1,377,542 | |
|
|
| 4 | เคเฅ | 1,046,592 | |
|
|
| 5 | เคเคฐ | 978,950 | |
|
|
| 6 | เคธเฅ | 789,677 | |
|
|
| 7 | เคเคพ | 776,115 | |
|
|
| 8 | เคเฅ | 650,931 | |
|
|
| 9 | เคเค | 563,314 | |
|
|
| 10 | เคนเฅเค | 479,404 | |
|
|
|
|
|
### Least Common Words (from vocabulary) |
|
|
|
|
|
| Rank | Word | Frequency | |
|
|
|------|------|-----------| |
|
|
| 1 | เคคเคฐเฅเคฐเฅ | 2 | |
|
|
| 2 | เคเคผเฅเคฐเฅเคฆ | 2 | |
|
|
| 3 | เคเคเคนเคฐเฅเคธเฅเค | 2 | |
|
|
| 4 | เคเคตเคฐเคกเฅเคตเคฒเคชเคฎเฅเคเค | 2 | |
|
|
| 5 | เคฎเคฟเคธเฅเคเฅเคตเฅเค | 2 | |
|
|
| 6 | เคเคผเคพเคฒเฅเคธเฅเคเฅ | 2 | |
|
|
| 7 | aita | 2 | |
|
|
| 8 | เคธเฅเคฐเคเคจเคธเคฟเคเคน | 2 | |
|
|
| 9 | เคฆเฅเคตเคพเคจเคฌเคเฅ | 2 | |
|
|
| 10 | เคเคถเฅเค | 2 | |
|
|
|
|
|
### Zipf's Law Analysis |
|
|
|
|
|
| Metric | Value | |
|
|
|--------|-------| |
|
|
| Zipf Coefficient | 1.0969 | |
|
|
| Rยฒ (Goodness of Fit) | 0.991607 | |
|
|
| Adherence Quality | **excellent** | |
|
|
|
|
|
### Coverage Analysis |
|
|
|
|
|
| Top N Words | Coverage | |
|
|
|-------------|----------| |
|
|
| Top 100 | 39.0% | |
|
|
| Top 1,000 | 63.2% | |
|
|
| Top 5,000 | 80.3% | |
|
|
| Top 10,000 | 86.1% | |
|
|
|
|
|
### Key Findings |
|
|
|
|
|
- **Zipf Compliance:** Rยฒ=0.9916 indicates excellent adherence to Zipf's law |
|
|
- **High Frequency Dominance:** Top 100 words cover 39.0% of corpus |
|
|
- **Long Tail:** 493,387 words needed for remaining 13.9% coverage |
|
|
|
|
|
--- |
|
|
## 5. Word Embeddings Evaluation |
|
|
|
|
|
 |
|
|
|
|
|
 |
|
|
|
|
|
 |
|
|
|
|
|
 |
|
|
|
|
|
|
|
|
### 5.1 Cross-Lingual Alignment |
|
|
|
|
|
 |
|
|
|
|
|
 |
|
|
|
|
|
|
|
|
### 5.2 Model Comparison |
|
|
|
|
|
| Model | Dimension | Isotropy | Semantic Density | Alignment R@1 | Alignment R@10 | |
|
|
|-------|-----------|----------|------------------|---------------|----------------| |
|
|
| **mono_32d** | 32 | 0.8141 | 0.3993 | N/A | N/A | |
|
|
| **mono_64d** | 64 | 0.7949 | 0.3123 | N/A | N/A | |
|
|
| **mono_128d** | 128 | 0.7461 | 0.2670 | N/A | N/A | |
|
|
| **aligned_32d** | 32 | 0.8141 ๐ | 0.3944 | 0.0840 | 0.4400 | |
|
|
| **aligned_64d** | 64 | 0.7949 | 0.3145 | 0.2320 | 0.5660 | |
|
|
| **aligned_128d** | 128 | 0.7461 | 0.2559 | 0.2760 | 0.6860 | |
|
|
|
|
|
### Key Findings |
|
|
|
|
|
- **Best Isotropy:** aligned_32d with 0.8141 (more uniform distribution) |
|
|
- **Semantic Density:** Average pairwise similarity of 0.3239. Lower values indicate better semantic separation. |
|
|
- **Alignment Quality:** Aligned models achieve up to 27.6% 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 | **0.307** | 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 | |
|
|
|--------|----------| |
|
|
| `-เคธ` | เคธเฅเคจเคพ, เคธเคฟเคธเฅเคธเฅ, เคธเฅเคจเฅเคนเคญเคฐเฅ | |
|
|
| `-เค` | เคเคฐเคคเคพเคฐเฅ, เคเฅเคฌเคฟเคคเคพ, เคเฅเคฒเคฟเคซเคซเฅเคฐเฅเคก | |
|
|
| `-เคฎ` | เคฎเคพเคฌเฅเคจ, เคฎเคเฅเคเคพ, เคฎเคนเคพเคฐเคพเคจเคพ | |
|
|
| `-เคฌ` | เคฌเคพเคเคเฅเค, เคฌเฅเคฐเฅเคตเคนเคพเคฐเฅเคเฅเคธ, เคฌเฅเคฒเฅเคนเฅเคฒ | |
|
|
| `-เคช` | เคชเคพเคเคกเคฟเคเคพเคเฅเค, เคชเคฐเฅเคฏเคตเฅเคเฅเคทเคฃเฅเคฏ, เคชเฅเคฐเคธเคจเฅเคจเคคเคพเคชเฅเคตเคฐเฅเค | |
|
|
| `-เค
` | เค
เคนเคฎเคฆเคเคฐ, เค
เคฐเฅเคเคฒเคพ, เค
เคเคเฅเคฒ | |
|
|
| `-เคฐ` | เคฐเคเคคเคฟ, เคฐเคพเค เฅเคฐเฅเค, เคฐเคคเคจเคเคก | |
|
|
| `-เค` | เคเฅเคชเฅเคธ, เคเคเฅเคเคจเฅเคงเคตเคเฅเคเฅ, เคเคตเคนเคพเคฐ | |
|
|
|
|
|
#### Productive Suffixes |
|
|
| Suffix | Examples | |
|
|
|--------|----------| |
|
|
| `-เคจ` | เคเฅเคฒเคธเคพเคจ, เคฎเคพเคฌเฅเคจ, เคเคฎเคญเคจ | |
|
|
| `-เคฐ` | เคกเคพเคเคฌเคฐ, เคจเคฏเคพเคจเคเคฐ, เคฆเคเคฐ | |
|
|
| `-เคธ` | เคเฅเคชเฅเคธ, เคฌเฅเคฐเฅเคตเคนเคพเคฐเฅเคเฅเคธ, เคจเฅเคฎเคฟเคจเฅเคถเคเคธ | |
|
|
| `-s` | siblings, sheriffs, hieroglyphics | |
|
|
| `-เค` | เคจเคเคเคเคฆเฅเคฐเค, เคชเฅเคฐเคธเคจเฅเคจเคคเคพเคชเฅเคตเคฐเฅเค, เคฌเคพเคนเฅเคฌเคเคงเค | |
|
|
| `-เคฒ` | เคจเฅเคเคฟเคฏเคพเคฒ, เคฌเฅเคฒเฅเคนเฅเคฒ, เคเคตเคฐเฅเคคเคเคพเคฒ | |
|
|
| `-เคค` | เคฆเฅเคตเคฟเคชเคฐเคค, เคเฅเคค, เคเคธเฅเคเฅเคฐเฅเคฒเคฟเคฏเคพเคญเคพเคฐเคค | |
|
|
| `-เค` | เคชเคพเคเคกเคฟเคเคพเคเฅเค, เคเคเฅเคฐเฅเคฎเฅเคเค, เคฏเฅเคฐเฅเคธเฅเคเค | |
|
|
|
|
|
### 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. |
|
|
|
|
|
| Stem | Cohesion | Substitutability | Examples | |
|
|
|------|----------|------------------|----------| |
|
|
| `nter` | 3.13x | 80 contexts | inter, enter, unter | |
|
|
| `atio` | 3.06x | 61 contexts | patio, ation, ratio | |
|
|
| `tion` | 2.97x | 67 contexts | tiong, ation, nation | |
|
|
| `ctio` | 3.12x | 40 contexts | action, actions, section | |
|
|
| `iona` | 3.07x | 26 contexts | ciona, fiona, acciona | |
|
|
| `ubli` | 2.96x | 23 contexts | hubli, publiรฉ, public | |
|
|
| `rpor` | 3.33x | 11 contexts | corpore, corpora, airport | |
|
|
| `onal` | 3.05x | 11 contexts | tonal, monal, zonal | |
|
|
| `guid` | 3.19x | 9 contexts | guide, guido, eguide | |
|
|
|
|
|
### 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 | |
|
|
|--------|--------|-----------|----------| |
|
|
| `-เค` | `-เคฐ` | 33 words | เคเฅเคเฅเคเฅเคเฅเคถเฅเคตเคฐ, เคเคเคชเฅเคเคผเคฐ | |
|
|
| `-เคธ` | `-เคธ` | 33 words | เคธเฅเคซเฅเคฐเฅเคจเคฟเคฏเคธ, เคธเคคเฅเคฏเคฆเคพเคธ | |
|
|
| `-เคช` | `-เคธ` | 30 words | เคชเฅเคฐเฅเคกเฅเคเฅเคถเคจเฅเคธ, เคชเฅเคตเฅเคจเคฟเคธ | |
|
|
| `-เคฎ` | `-เคฐ` | 28 words | เคฎเคพเคทเฅเคเคฐ, เคฎเคเคฐเคพเคจเฅเคชเฅเคฐ | |
|
|
| `-เคธ` | `-เคจ` | 27 words | เคธเฅเคเฅโเคถเคจ, เคธเฅเคธเฅเคคเคพเคจ | |
|
|
| `-เคธ` | `-เคฐ` | 24 words | เคธเคพเคนเฅเคฐ, เคธเฅเคฐเฅเคฏเคตเฅเคฐ | |
|
|
| `-เคช` | `-เคจ` | 24 words | เคชเคฐเคพเคงเฅเคจ, เคชเคฟเคเคพเคฏเฅเคจ | |
|
|
| `-เคช` | `-เคค` | 23 words | เคชเคฟเคเคค, เคชเฅเคฐเฅเคเฅเคฐเคพเคฎเคฟเคค | |
|
|
| `-เคธ` | `-เค` | 23 words | เคธเฅเคเคฆเคฐเฅเคฏเคฌเฅเคงเค, เคธเคซเคฒเคคเคพเคฐเฅเคชเฅเค | |
|
|
| `-เคต` | `-เคฐ` | 22 words | เคตเฅเคฐ, เคตเคฟเคเฅเคเคเคตเคฐเฅเคจเคฐ | |
|
|
|
|
|
### 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 | |
|
|
|------|-----------------|------------|------| |
|
|
| เคธเคเคเฅเคคเคจเคพเคเค | **`เคธเคเคเฅเคคเคจเคพ-เค-เค`** | 7.5 | `เค` | |
|
|
| เคธเคพเคนเคฟเคคเฅเคฏเคเคฐ | **`เคธเคพเคนเคฟเคคเฅเคฏ-เค-เคฐ`** | 7.5 | `เค` | |
|
|
| sanderson | **`sanders-on`** | 4.5 | `sanders` | |
|
|
| hornbills | **`hornbill-s`** | 4.5 | `hornbill` | |
|
|
| เคฎเฅเคเคพเคเฅเคฐเฅเคจเคธ | **`เคฎเฅเคเคพเคเฅเคฐเฅเคจ-เคธ`** | 4.5 | `เคฎเฅเคเคพเคเฅเคฐเฅเคจ` | |
|
|
| เคเคจเคธเคพเคเคเฅเคฏเคเฅเคฏ | **`เคเคจเคธเคพเคเคเฅเคฏเคเฅ-เคฏ`** | 4.5 | `เคเคจเคธเคพเคเคเฅเคฏเคเฅ` | |
|
|
| เคเคจเฅเคซเฅเคฒเฅเคเคเคธเคธ | **`เคเคจเฅเคซเฅเคฒเฅเคเคเคธ-เคธ`** | 4.5 | `เคเคจเฅเคซเฅเคฒเฅเคเคเคธ` | |
|
|
| รถsterreichs | **`รถsterreich-s`** | 4.5 | `รถsterreich` | |
|
|
| เคฆเคเฅเคทเคฟเคฃเคฎเคงเฅเคฏ | **`เคฆ-เค-เฅเคทเคฟเคฃเคฎเคงเฅเคฏ`** | 4.5 | `เฅเคทเคฟเคฃเคฎเคงเฅเคฏ` | |
|
|
| เค
เคฐเฅเคงเคธเฅเคคเฅเคฐ | **`เค
-เคฐ-เฅเคงเคธเฅเคคเฅเคฐ`** | 4.5 | `เฅเคงเคธเฅเคคเฅเคฐ` | |
|
|
| anatolian | **`anatoli-an`** | 4.5 | `anatoli` | |
|
|
| responded | **`respond-ed`** | 4.5 | `respond` | |
|
|
| paralympics | **`paralympic-s`** | 4.5 | `paralympic` | |
|
|
| เคเคทเฅเคฎเคพเคเคคเคฟเค | **`เคเคทเฅเคฎเคพเคเคคเคฟ-เค`** | 4.5 | `เคเคทเฅเคฎเคพเคเคคเคฟ` | |
|
|
| เคเคเฅเคเคธเคฟเคฏเคพเค | **`เค-เค-เฅเคเคธเคฟเคฏเคพเค`** | 4.5 | `เฅเคเคธเคฟเคฏเคพเค` | |
|
|
|
|
|
### 6.6 Linguistic Interpretation |
|
|
|
|
|
> **Automated Insight:** |
|
|
The language Hindi 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 |
|
|
|
|
|
 |
|
|
|
|
|
### Production Recommendations |
|
|
|
|
|
| Component | Recommended | Rationale | |
|
|
|-----------|-------------|-----------| |
|
|
| Tokenizer | **64k BPE** | Best compression (4.25x) | |
|
|
| N-gram | **2-gram** | Lowest perplexity (2,241) | |
|
|
| Markov | **Context-4** | Highest predictability (93.1%) | |
|
|
| 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 |
|
|
|
|
|
- ๐ Website: [wikilangs.org](https://wikilangs.org) |
|
|
- ๐ค Models: [huggingface.co/wikilangs](https://huggingface.co/wikilangs) |
|
|
- ๐ Data: [wikipedia-monthly](https://huggingface.co/datasets/omarkamali/wikipedia-monthly) |
|
|
- ๐ค Author: [Omar Kamali](https://huggingface.co/omarkamali) |
|
|
- ๐ค Sponsor: [Featherless AI](https://featherless.ai) |
|
|
--- |
|
|
*Generated by Wikilangs Models Pipeline* |
|
|
|
|
|
*Report Date: 2026-01-10 08:17:37* |
|
|
|