Afrivoices Asr Baobab

AfriVoices East Africa — ASR multilingue edge (6 langues)

Système de reconnaissance vocale automatique (ASR) unique couvrant six langues est-africaines, conçu pour fonctionner hors-ligne sur du matériel embarqué (Raspberry Pi 4 / Android), pour la compétition AfriVoices East Africa: ASR Hackathon.

Langues (ISO 639-3) : swa, som, kik, luo, kln, mas (swahili, somali, kikuyu, luo, kalenjin, maasai).

Résultats (leaderboard public, WER macro)

Système	WER
w2v-BERT v2, décodage glouton	0.566
v2 + KenLM v1	0.469
v3 + KenLM v1 (α 0.7)	0.455
v5-t3 + KenLM v2 (α 0.5)	0.42
v9-bicible + KenLM v2 (α 0.7, β 0.5)	0.41477
v9-2 (tranche 4, ciblage kln) + KenLM v2 (α 0.7, β 0.5)	0.40283
v9-2 + troncature anti-padding, décodage direct (« contrôle par type »)	0.39923
v9-2 sans modèle de langue (glouton, décomposition)	≈ 0.45
v9-2 + KenLM v2, α 0.5, β 0.0 — FINALE	0.39477

Le score officiel est une moyenne non pondérée du WER sur les 6 langues. Décomposition du score final : acoustique seule ≈ 0.45 ; contribution du modèle de langue ≈ −0.055 ; corrections de décodage (campagne post-0.40283) ≈ −0.008.

Le test fournit une colonne type par clip (scripted / unscripted) : la part de parole spontanée va de 18.6 % (kik) à 42.2 % (mas), et le swahili est 100 % spontané. Le WER stratifié par (langue × type) et la calibration dev↔leaderboard sont dans RAPPORT_afrivoices.md (Partie II, §2).

Architecture (deux étages indépendants)

1. Modèle acoustique : facebook/w2v-bert-2.0 (MIT, 606M params) + tête CTC, vocabulaire de 67 caractères partagé entre les 6 langues. Entraînement progressif par tranches (dataset ~750 Go > disque local) : v4 → v5-t3 → v6 → v7-soup → v8-cible → v9-bicible → v9-2. L'acoustique est gelée à v9-2 ; la campagne finale (Partie II du rapport) n'a modifié que la mesure et le décodage.
2. Modèles de langue KenLM v2 : un 5-gram par langue (pyctcdecode), corpus = transcriptions d'entraînement ×3 + texte externe (Wikipedia sw/so/ki, MasakhaNEWS luo), recette lmplz -o 5 --discount_fallback --prune 0 0 1. Hyperparamètres finaux : α 0.5, β 0.0 (α 0.7 / β 0.5 jusqu'au contrôle ; justification mesurée en Partie II §4 — sur un test à dominante spontanée, réduire le poids d'un LM nourri de texte écrit/lu rend l'arbitrage à l'acoustique).

Conformité edge

Critère	Limite	Mesuré	Statut
Paramètres	≤ 1 Md	0.606 Md	✓
RAM (RSS pic : modèle fp32 + pire KenLM)	≤ 8 Go	pic 6,71 Go en direct ≤ 60 s ; 1,80 Go via repli fenêtré au-delà (voir validation/)	✓
RTF (CPU 4 threads, pipeline complet)	≤ 2×	0.75 agrégé / 1.48 max (direct ≤ 60 s) ; 0.69 via repli fenêtré — détail dans validation/	✓
Hors-ligne, CPU uniquement	requis	oui	✓

Note d'intégrité de la soumission : 7 clips du test (sur 41 733) ont des bytes audio illisibles par tout lecteur (soundfile, librosa, repli fichier) ; ils sont transcrits « _ » par conception (impact ≤ 0.0002 de macro). Ids listés en Partie II §5.

Structure

├── README.md / MODEL_CARD.md / HARDWARE_VALIDATION.md / LICENSE / requirements.txt
├── CHECKLIST_KAGGLE.md
├── GUIDE_REPRODUCTION.md   # ← point d'entrée pour les auditeurs
├── RAPPORT_afrivoices.md   # démarche complète (Partie I : chaîne v2→v9-2 ;
│                           #   Partie II : campagne de mesure post-0.40283)
├── notebooks/
│   ├── 1_entrainement/          # chaîne v2 → v9-2
│   ├── 2_modeles_de_langue/     # construction KenLM v2 (v3 exploratoire)
│   ├── 3_inference_soumission/
│   │   ├── afrivoices_soumission_par_type.ipynb  # ← GÉNÉRATEUR FINAL (0.39477)
│   │   ├── afrivoices_soumission_greedy.ipynb    # décomposition sans LM (≈0.45)
│   │   └── afrivoices_soumission.ipynb           # générateur historique (0.40283)
│   ├── 4_analyses/
│   │   ├── afrivoices_p0b_dev_stratifie.ipynb    # banc stratifié (langue × type)
│   │   └── ...                                    # audits, grilles, diagnostics
│   └── 5_explorations/          # leviers mesurés puis écartés (README dedans)
├── validation/          # 1 rapport de validation matérielle PAR soumission (règlement)
├── lm_v2/               # KenLM v2 : 6 binaires + listes d'unigrams exactes (50k/langue)
└── (racine du dépôt HF) # poids v9-2 : from_pretrained("Okpeyemi/afrivoices-asr-baobab")

Reproduire

→ Voir GUIDE_REPRODUCTION.md. Chemin rapide « vérifier la soumission finale » :

1. Environnement : requirements.txt. ⚠️ Colab récent : installer pip install --no-deps pyctcdecode pygtrie (pyctcdecode épingle numpy<2 ; l'installer avec ses dépendances rétrograde numpy et casse l'image — erreur numpy.dtype size changed), puis kenlm, puis redémarrer le runtime.
2. Entraînement (optionnel, chemin complet) : notebooks 1_entrainement dans l'ordre, TRANCHE = seul réglage entre sessions.
3. KenLM v2 : afrivoices_kenlm_v2.ipynb (session CPU).
4. Soumission finale : afrivoices_soumission_par_type.ipynb — config par défaut = finale (v9-2, lm_v2, α 0.5, β 0.0, troncature anti-padding, décodage direct, reprise auto). Remettre (0.7, 0.5) reproduit la soumission de contrôle (0.39923).
5. Validation matérielle (exigée pour chaque soumission) : afrivoices_validation_materielle.ipynb (session CPU) → rapport daté dans validation/ (RAM, RTF stratifié, latence projetée sur les 41 733 clips).

Données et licences

Source	Usage	Licence
DigitalUmuganda/Afrivoice_Swahili	train swa	CC-BY-4.0
Anv-ke/* (train officiel, 5 langues)	train	CC-BY-4.0
Wikipedia sw/so/ki	corpus KenLM v2	CC-BY-SA
masakhane/masakhanews (luo)	corpus KenLM v2	voir fiche HF
facebook/w2v-bert-2.0 (modèle de base)	pré-entraîné	MIT

Aucune transcription manuelle du test. Filet anti-fuite vérifié (0 chevauchement des filename de train/dev avec les 41 733 ids du test ; locuteurs train/dev disjoints, vérifié par recorder_uuid). Aucun composant sous licence non-commerciale.

Licence

Code et modèles sous Apache-2.0 (OSI, sans restriction commerciale — règle 6c). Partage public sur Kaggle conformément à la règle 6b.