Wav2Vec2-Large-XLSR-53-Persian ShEMO

Fine-tuned Wav2Vec2-Large-XLSR-53-Persian V2 in Persian (Farsi) using ShEMO . When using this model, make sure that your speech input is sampled at 16kHz.

Usage

The model can be used directly (without a language model) as follows:

Requirements

# requirement packages
!pip install git+https://github.com/huggingface/datasets.git
!pip install git+https://github.com/huggingface/transformers.git
!pip install torchaudio
!pip install librosa
!pip install jiwer
!pip install hazm
!pip install num2fawords

Prediction

import librosa
import torch
import torchaudio
from transformers import Wav2Vec2ForCTC, Wav2Vec2Processor
from datasets import load_dataset

from num2fawords import words, ordinal_words
import numpy as np
import hazm
import re
import string

import IPython.display as ipd

_normalizer = hazm.Normalizer()

chars_to_ignore = [
    ",", "?", ".", "!", "-", ";", ":", '""', "%", "'", '"', "�",
    "#", "!", "؟", "?", "«", "»", "،", "(", ")", "؛", "'ٔ", "٬",'ٔ', ",", "?", 
    ".", "!", "-", ";", ":",'"',"“", "%", "‘", "”", "�", "–", "…", "_", "”", '“', '„',
    'ā', 'š',
    # "ء", 
]

# In case of farsi
chars_to_ignore = chars_to_ignore + list(string.ascii_lowercase + string.digits)

chars_to_mapping = {
    'ك': 'ک', 'دِ': 'د', 'بِ': 'ب', 'زِ': 'ز', 'ذِ': 'ذ', 'شِ': 'ش', 'سِ': 'س', 'ى': 'ی',
    'ي': 'ی', 'أ': 'ا', 'ؤ': 'و', "ے": "ی", "ۀ": "ه", "ﭘ": "پ", "ﮐ": "ک", "ﯽ": "ی",
    "ﺎ": "ا", "ﺑ": "ب", "ﺘ": "ت", "ﺧ": "خ", "ﺩ": "د", "ﺱ": "س", "ﻀ": "ض", "ﻌ": "ع",
    "ﻟ": "ل", "ﻡ": "م", "ﻢ": "م", "ﻪ": "ه", "ﻮ": "و", 'ﺍ': "ا", 'ة': "ه",
    'ﯾ': "ی", 'ﯿ': "ی", 'ﺒ': "ب", 'ﺖ': "ت", 'ﺪ': "د", 'ﺮ': "ر", 'ﺴ': "س", 'ﺷ': "ش",
    'ﺸ': "ش", 'ﻋ': "ع", 'ﻤ': "م", 'ﻥ': "ن", 'ﻧ': "ن", 'ﻭ': "و", 'ﺭ': "ر", "ﮔ": "گ",
        
    # "ها": "  ها", "ئ": "ی",
        
    "a": " ای ", "b": " بی ", "c": " سی ", "d": " دی ", "e": " ایی ", "f": " اف ",
    "g": " جی ", "h": " اچ ", "i": " آی ", "j": " جی ", "k": " کی ", "l": " ال ",
    "m": " ام ", "n": " ان ", "o": " او ", "p": " پی ", "q": " کیو ", "r": " آر ",
    "s": " اس ", "t": " تی ", "u": " یو ", "v": " وی ", "w": " دبلیو ", "x": " اکس ",
    "y": " وای ", "z": " زد ",
    "\u200c": " ", "\u200d": " ", "\u200e": " ", "\u200f": " ", "\ufeff": " ",
}

def multiple_replace(text, chars_to_mapping):
    pattern = "|".join(map(re.escape, chars_to_mapping.keys()))
    return re.sub(pattern, lambda m: chars_to_mapping[m.group()], str(text))

def remove_special_characters(text, chars_to_ignore_regex):
    text = re.sub(chars_to_ignore_regex, '', text).lower() + " "
    return text

def normalizer(batch, chars_to_ignore, chars_to_mapping):
    chars_to_ignore_regex = f"""[{"".join(chars_to_ignore)}]"""
    text = batch["sentence"].lower().strip()
    
    text = _normalizer.normalize(text)
    text = multiple_replace(text, chars_to_mapping)
    text = remove_special_characters(text, chars_to_ignore_regex)
    text = re.sub(" +", " ", text)
    _text = []
    for word in text.split():
        try:
            word = int(word)
            _text.append(words(word))
        except:
            _text.append(word)
            
    text = " ".join(_text) + " "
    
    text = text.strip() + " "

    batch["sentence"] = text
    return batch


def speech_file_to_array_fn(batch):
    speech_array, sampling_rate = torchaudio.load(batch["path"])
    speech_array = speech_array.squeeze().numpy()
    speech_array = librosa.resample(np.asarray(speech_array), sampling_rate, 16_000)

    batch["speech"] = speech_array
    return batch


def predict(batch):
    features = processor(batch["speech"], sampling_rate=16_000, return_tensors="pt", padding=True)

    input_values = features.input_values.to(device)
    attention_mask = features.attention_mask.to(device)

    with torch.no_grad():
        logits = model(input_values, attention_mask=attention_mask).logits 
        
    pred_ids = torch.argmax(logits, dim=-1)

    batch["predicted"] = processor.batch_decode(pred_ids)[0]
    return batch


device = torch.device("cuda" if torch.cuda.is_available() else "cpu")
processor = Wav2Vec2Processor.from_pretrained("m3hrdadfi/wav2vec2-large-xlsr-persian-shemo")
model = Wav2Vec2ForCTC.from_pretrained("m3hrdadfi/wav2vec2-large-xlsr-persian-shemo").to(device)

dataset = load_dataset("csv", data_files={"test": "/content/fa/dataset/test.csv"}, delimiter="\t")["test"]
dataset = dataset.map(
    normalizer, 
    fn_kwargs={"chars_to_ignore": chars_to_ignore, "chars_to_mapping": chars_to_mapping},
    remove_columns=list(set(dataset.column_names) - set(['sentence', 'path']))
)

dataset = dataset.map(speech_file_to_array_fn)
result = dataset.map(predict)

max_items = np.random.randint(0, len(result), 20).tolist()
for i in max_items:
    reference, predicted =  result["sentence"][i], result["predicted"][i]
    print("reference:", reference)
    print("predicted:", predicted)
    print('---')

Output:

reference: همون شبی که قسم خوردی منو از جونت بیشتر دوست داری و تا آخر عمر کنار من می مونی همون شبی که به من وعده دادی بزرگترین جشن های ازدواج رو برام بگیری 
predicted: همون شبی که قسم خوردی منو از جونت بیشتر دوستاری و تا آخر عمر کنار من می مونیمو یبی که به من وعض دادین بزرگترین جشن های ازدواج و برام بگیری
---
reference: خودتون دم به ساعت فحشش می دین کتکش می زنین بس نیست 
predicted: خودتون دم به ساعت فشش می دیم کتاکش می زنیم بس نیست
---
reference: خونه 
predicted: خونه
---
reference: شلوغش نکن 
predicted: شلوغش نکن
---
reference: برای بقیه سوییت هایی در نظر گرفتم 
predicted: برای بقی سویید هایی در نظر گرفتم
---
reference: برو گمشو برو گمشو برو بیرون 
predicted: برو گمشو برو گمشو برو بیرون
---
reference: فقط یک سال بعد از خاتمه جنگ بود که حقیقت رو فهمیدی 
predicted: فقط یک سال بعد از خاتمه جنگ بود که حقیقت و فهمیدید
---
reference: غیر از اون دو نفری که اینجا خوابیدند کسان دیگه ای از دوستانشو به تو معرفی نکرده 
predicted: غیر از اون دو نفری که اینجا خوابیدند کسانه دیگه ای از دوستانشو به تو معرفی نکرده
---
reference: من می دونم اینجایی درو واز کن کویی کوئک 
predicted: من می دونم این جایی د رو واز کن کوری فکر
---
reference: نویسنده باید چهار تا چشم داشته باشه چهار تا گوش 
predicted: نویسند باید چهار تا چشم داشته باشه و چهار تا گوش
---
reference: غیر از اون دو نفری که اینجا خوابیدند کسان دیگه ای از دوستانشو به تو معرفی نکرده 
predicted: غیر از اون دو نفری که اینجا خوابیدند کسانه دیگه ای از دوستانشو به تو معرفی نکرده
---
reference: پس همراهان من چه می کنن چه می کنن که این سرکرده کولی ها تونسته خودشو اینجا برسونه 
predicted: پس همرا حال من چه می کنن چه می کنن که این سرکرده کلی ها تونسته خودش رو اینجا برسونه
---
reference: گوش بدید مادمازل حقیقت اینه که من دلم می خواد به شما کمک کنم زیبایی و جوانی شما دل منو به رحم میاره به من اعتماد کنید دلم می خواد بتونم شما رو از مرگ نجات بدم 
predicted: هوش بدید مادماز حقیقت اینه که من دلم می خواد به شما کمک کنم زیبای و جوانی شما دل منو به رحم می آره به من اعتماد کنید دلم می خواد بتونم شما رو از مرگ نجات بدم
---
reference: قربان به نظر می رسه شما نه تنها به مرگ رونالد دریو بلکه به مرگ خانم مونرو هم مشکوکید 
predicted: قربان به نظر می رسه شما نه تن ها به مرگ رونال گریو بلکه به مرگ خانم مونرا مشکوکین
---
reference: برای اینکه شما رو دوست دارم 
predicted: برای اینکه شما رو دوست دارم
---
reference: مرتبه اول دنبال جسدی می گشتن که انداخته بودن کنار خیابون 
predicted: حر تبه اول دنبال جسدی می گشتند که انداخته بودن کنار خیابون
---
reference: خونه 
predicted: خونه
---
reference: کدبانوی جدید این طبقه هستم 
predicted: کدبانوی جدید این طبقه هستم
---
reference: و این برات خیلی گرون تموم شد 
predicted: و این برات خیلی گرون تموم شد
---
reference: خب چرا نمی دین به خودشون 
predicted: خبچرا نمی تون به خودشون

Evaluation

The model can be evaluated as follows on the Persian (Farsi) test data of Common Voice.

import librosa
import torch
import torchaudio
from transformers import Wav2Vec2ForCTC, Wav2Vec2Processor
from datasets import load_dataset, load_metric

from num2fawords import words, ordinal_words
import numpy as np
import hazm
import re
import string

_normalizer = hazm.Normalizer()

chars_to_ignore = [
    ",", "?", ".", "!", "-", ";", ":", '""', "%", "'", '"', "�",
    "#", "!", "؟", "?", "«", "»", "،", "(", ")", "؛", "'ٔ", "٬",'ٔ', ",", "?", 
    ".", "!", "-", ";", ":",'"',"“", "%", "‘", "”", "�", "–", "…", "_", "”", '“', '„',
    'ā', 'š',
    # "ء", 
]

# In case of farsi
chars_to_ignore = chars_to_ignore + list(string.ascii_lowercase + string.digits)

chars_to_mapping = {
    'ك': 'ک', 'دِ': 'د', 'بِ': 'ب', 'زِ': 'ز', 'ذِ': 'ذ', 'شِ': 'ش', 'سِ': 'س', 'ى': 'ی',
    'ي': 'ی', 'أ': 'ا', 'ؤ': 'و', "ے": "ی", "ۀ": "ه", "ﭘ": "پ", "ﮐ": "ک", "ﯽ": "ی",
    "ﺎ": "ا", "ﺑ": "ب", "ﺘ": "ت", "ﺧ": "خ", "ﺩ": "د", "ﺱ": "س", "ﻀ": "ض", "ﻌ": "ع",
    "ﻟ": "ل", "ﻡ": "م", "ﻢ": "م", "ﻪ": "ه", "ﻮ": "و", 'ﺍ': "ا", 'ة': "ه",
    'ﯾ': "ی", 'ﯿ': "ی", 'ﺒ': "ب", 'ﺖ': "ت", 'ﺪ': "د", 'ﺮ': "ر", 'ﺴ': "س", 'ﺷ': "ش",
    'ﺸ': "ش", 'ﻋ': "ع", 'ﻤ': "م", 'ﻥ': "ن", 'ﻧ': "ن", 'ﻭ': "و", 'ﺭ': "ر", "ﮔ": "گ",
        
    # "ها": "  ها", "ئ": "ی",
        
    "a": " ای ", "b": " بی ", "c": " سی ", "d": " دی ", "e": " ایی ", "f": " اف ",
    "g": " جی ", "h": " اچ ", "i": " آی ", "j": " جی ", "k": " کی ", "l": " ال ",
    "m": " ام ", "n": " ان ", "o": " او ", "p": " پی ", "q": " کیو ", "r": " آر ",
    "s": " اس ", "t": " تی ", "u": " یو ", "v": " وی ", "w": " دبلیو ", "x": " اکس ",
    "y": " وای ", "z": " زد ",
    "\u200c": " ", "\u200d": " ", "\u200e": " ", "\u200f": " ", "\ufeff": " ",
}

def multiple_replace(text, chars_to_mapping):
    pattern = "|".join(map(re.escape, chars_to_mapping.keys()))
    return re.sub(pattern, lambda m: chars_to_mapping[m.group()], str(text))

def remove_special_characters(text, chars_to_ignore_regex):
    text = re.sub(chars_to_ignore_regex, '', text).lower() + " "
    return text

def normalizer(batch, chars_to_ignore, chars_to_mapping):
    chars_to_ignore_regex = f"""[{"".join(chars_to_ignore)}]"""
    text = batch["sentence"].lower().strip()
    
    text = _normalizer.normalize(text)
    text = multiple_replace(text, chars_to_mapping)
    text = remove_special_characters(text, chars_to_ignore_regex)
    text = re.sub(" +", " ", text)
    _text = []
    for word in text.split():
        try:
            word = int(word)
            _text.append(words(word))
        except:
            _text.append(word)
            
    text = " ".join(_text) + " "
    
    text = text.strip() + " "

    batch["sentence"] = text
    return batch


def speech_file_to_array_fn(batch):
    speech_array, sampling_rate = torchaudio.load(batch["path"])
    speech_array = speech_array.squeeze().numpy()
    speech_array = librosa.resample(np.asarray(speech_array), sampling_rate, 16_000)

    batch["speech"] = speech_array
    return batch


def predict(batch):
    features = processor(batch["speech"], sampling_rate=16_000, return_tensors="pt", padding=True)

    input_values = features.input_values.to(device)
    attention_mask = features.attention_mask.to(device)

    with torch.no_grad():
        logits = model(input_values, attention_mask=attention_mask).logits 
        
    pred_ids = torch.argmax(logits, dim=-1)

    batch["predicted"] = processor.batch_decode(pred_ids)[0]
    return batch


device = torch.device("cuda" if torch.cuda.is_available() else "cpu")
processor = Wav2Vec2Processor.from_pretrained("m3hrdadfi/wav2vec2-large-xlsr-persian-shemo")
model = Wav2Vec2ForCTC.from_pretrained("m3hrdadfi/wav2vec2-large-xlsr-persian-shemo").to(device)

dataset = load_dataset("csv", data_files={"test": "/content/fa/dataset/test.csv"}, delimiter="\t")["test"]
dataset = dataset.map(
    normalizer, 
    fn_kwargs={"chars_to_ignore": chars_to_ignore, "chars_to_mapping": chars_to_mapping},
    remove_columns=list(set(dataset.column_names) - set(['sentence', 'path']))
)
dataset = dataset.map(speech_file_to_array_fn)
result = dataset.map(predict)

wer = load_metric("wer")
print("WER: {:.2f}".format(100 * wer.compute(predictions=result["predicted"], references=result["sentence"])))

Test Result:

• WER: 31.00%

Training

The Common Voice train , validation datasets were used for training.

The script used for training can be found here