GWO-Transformer灰狼算法优化编码器多特征分类预测/故障诊断,Matlab实现,代码解析+运行效果一览
GWO-Transformer灰狼算法优化编码器多特征分类预测/故障诊断,Matlab实现,代码解析+运行效果一览
一个基于灰狼优化算法(GWO)优化Transformer模型的分类代码。
主要功能
使用GWO算法自动优化Transformer超参数,构建分类模型对数据进行多分类预测。
算法步骤
- 数据预处理:读取Excel数据,打乱数据集,按70%训练集和30%测试集划分
- 数据标准化:使用mapminmax进行归一化处理
- GWO优化:优化学习率、注意力头数、L2正则化系数三个超参数
- Transformer建模:构建包含位置编码、自注意力机制的网络
- 模型训练:使用优化后的参数训练Transformer模型
- 性能评估:计算准确率、召回率、精确率、F1分数等指标
技术路线
- 优化算法:灰狼优化算法(GWO)
- 核心模型:Transformer神经网络
- 特征处理:位置嵌入层 + 自注意力机制
- 分类方法:多分类softmax输出
参数设定
GWO参数:
- 种群数量:5
- 最大迭代次数:8
- 优化参数维度:3(学习率、注意力头数、正则化系数)
Transformer参数:
- 学习率范围:[1e-3, 1e-2]
- 注意力头数范围:[4, 8]
- L2正则化范围:[1e-4, 1e-1]
- 批大小:64
- 最大训练轮数:200
运行环境要求
- MATLAB版本:2023b及以上(支持混淆矩阵函数)
- 必要工具箱:
- Deep Learning Toolbox
- 神经网络相关工具箱
- 自定义函数依赖:
GWO()
- 灰狼优化算法fical()
- 适应度函数zjyanseplotConfMat()
- 混淆矩阵可视化polygonareametric()
- 六边形评估指标
应用场景
- 多分类问题:适用于各类表格数据的分类任务
- 特征序列建模:适合处理具有序列特性的特征数据
- 超参数自动优化:需要自动化调参的机器学习项目
- 学术研究:Transformer在非NLP领域的应用探索
特点优势
- 自动化调参:GWO算法自动寻找最优超参数组合
- 可视化全面:提供训练过程、结果对比、混淆矩阵等多种可视化
- 评估指标完善:包含准确率、召回率、精确率、F1分数等全面评估