声明：文章是从本人公众号中复制而来，因此，想最新最快了解各类智能优化算法及其改进的朋友，可关注我的公众号：强盛机器学习，不定期会有很多免费代码分享~
目录
原理简介
数据介绍
结果展示
完整代码
之前一期推文里已经推出了利用Matlab实现Transformer预测模型的方法：
Matlab终于能实现Transformer预测了
不过话又说回来，单单放一个Transformer模型好像没有创新性，毕竟是别人提出的算法。同时，很多小伙伴也有自己的改进算法，想要与Transformer模型结合到一起，也有部分小伙伴后台留言说想要进一步提高预测精度。
现在网上大部分的Transformer模型都是基于Python的，但是Python对于小白来说很不友好，新手小白更推荐用Matlab（大神勿扰），这里解释下两点原因：
1.Python需要配置环境、安装各种编译器等等，有时版本还难以统一，导致某些包无法运行。更重要的是，这么多Transformer模型真真假假，有些基于Tensorflow，有些基于Pytorch，万一少了Transformer模型的某个部分，你能分辨出来吗？
2.目前的智能优化算法均是基于Matlab实现，极少有Python版本，尤其是最新的优化算法。如果想将优化算法与Transformer模型结合起来，那么需要尽量在同一平台上实现。
因此，本期推文教你利用智能优化算法实现改进Transformer模型，同时提供与原Transformer模型的对比，包含柱状图、两张雷达图、二维散点图等等，非常容易吸引审稿人~
当然，此类模型知网上也还没有人用过，属于尚未发表的创新点，大家替换上自己的数据集，paper不就蹭蹭发了吗~
原理简介
以下内容没有任何公式，可放心查看！
首先，选择一种优化算法。我们之前发过很多2024年的新算法，比如鳗鱼-石斑鱼优化算法、班翠鸟优化算法等等，作者在这里选择了于2024年3月发表在SCI人工智能一区顶刊《Artificial Intelligence Review》上的黑翅鸢优化算法BKA，这个算法简洁明了，性能也不错，改进的空间也很大，因此选择这一算法对Transformer模型进行改进与优化。当然，小伙伴们想要换成其他算法也是非常方便的~
想要了解BKA算法原理小伙伴可以查看这篇推文：
2024年SCI一区新算法-黑翅鸢优化算法(BKA)-公式原理详解与性能测评 Matlab代码免费获取
再简单说下Transformer模型：
Transformer是2017年由Google团队针对机器翻译任务所提出来的模型，它没有采用卷积神经网络或者循环神经网络的结构，而是一个完全基于自注意力机制的模型，主要结构为位置编码、编码器、解码器和前馈网络。其优势就是高度并行化提高计算效率，可以捕获长时间依赖关系，更好地解决长时依赖问题。
在我们的实验中，原始Transformer模型设置最大训练次数为50次，初始学习率为0.01，L2正则化系数为0.005，自注意力机制中的头数为4，因此每个头的键的通道数为4*32。
但是，原始Transformer模型需要人为设置参数，通常依据工程经验来确定，工作量较大且较为繁琐，若模型拥有过多超参数则人工难以寻找最优参数组合。
因此，采用BKA算法优化Transformer中的自注意力机制头数、学习率、正则化系数三个超参数，目标函数值为MAPE，也就是使其误差最小。
更换优化算法也非常方便，只需满足BKA算法的调用格式，查找替换即可更换自己的优化算法。
数据介绍
本期推文采用的案例数据是经典的多变量时间序列预测数据集，是为了方便大家替换自己的数据集，各个变量采用特征1、特征2…表示，无实际含义，最后一列即为输出。
更换自己的数据时，只需最后一列放想要预测的列，其余列放特征即可，无需更改代码，非常方便！
结果展示
首先训练原始未改进的Transformer模型，再训练经BKA优化后的Transformer模型，设置最大训练次数均为50次，得到的结果如下所示：
预测效果对比图：
迭代曲线图：
柱状图：
需要注意的是，因为MAPE是百分制的，所以值非常小，因此相比于MAE、RMSE指标其值过小而看不出，这是非常正常的。
雷达图1：
雷达图2：
二维散点图：
网络结构图：
最后，运行完成后控制台中会显示各个模型的误差与预测指标。
可以看到，优化后的Transformer模型精度有了很大的提高，误差明显减小，出的图片也非常美观。
以上结果展示中所有图片，作者都已精心整理过代码，都可以一键运行main直接出图！不信的话可以看下面文件夹截图，非常清晰明了！
适用平台：Matlab2023b及以上，没有的文件夹里已经免费提供安装包，直接下载即可！
完整代码
想要以上Matlab代码的，可以直接点击推文左下角“阅读原文”，或者后台回复关键词，不区分大小写：
CXYHH
（先前已经购买过Transformer模型的小伙伴，可提前私聊提供购买截图后找我领取5折优惠券）
