我现在想要做一个落地的企业应用,请你给我一个解决方案:
背景是这样的:我有3万多条有关区经济情况的数据,会涉及到不同的表,我想要通过大语言模型或者其他模型做一个Ai问数的应用,即用户通过自己的语言问数据查询或者分析结果。
比如可能会提问:请问2023年xx区卖出的住宅用地所开发的住宅出售额有多少?这个问题可能涉及出售用地表和房产出售情况表的多表查询。
我有很多疑惑:
第一,我应该怎么实现Ai问数这个应用;
第二:有些细节我也没有思路,比如我应该怎么让大语言模型更好的理解用户的语言并准确地定位查询哪些表?
第三:因为大语言模型的随机性,也许同样意思的两句中文问题,它会有不同的sql输出,甚至有些出现理解偏差导致输出错误,我应该怎么固定它的输出
第四:为了提高准确率,我想要在这个应用添加反馈增强功能,即用户提问之后,根据应用回答的问题做出正确与否的评价,大语言模型可以自动学习。比如,某次问答用户反馈正确,大语言模型会受到正反馈增强,如果用户反馈错误,应用记下日志,管理员他人工把这个问题对应的sql补充进去,大语言模型能学习管理员补充的sql,后续遇到类似问题就可以正确回答了。这些是我的想法,但是对于怎么实现没有思路:(1)用户的正反馈,大语言模型怎么设置增强;(2)怎么让大语言模型学习管理员补充的sql;
第五:我听说langchain的SQLDatabaseChain组件对这一块的实践效果很好,你这边是否了解,能否告诉我这个组件的优劣势以及用在应用可能的风险
以下是针对您提出的企业应用需求的详细解决方案,结合技术选型、架构设计和工程实践进行分步说明:
一、应用实现整体架构
1. 技术栈选型
- 模型层:Llama2-7B/13B(微调后部署) + GPT-4(可选作为验证)
- 数据库:PostgreSQL(支持复杂查询和事务)
- 框架:FastAPI(高性能API) + React(前端交互)
- 工具链:LangChain(SQLDatabaseChain) + SQLAlchemy(元数据管理)
2. 核心模块设计
二、关键问题解决方案
问题1:如何实现AI问数应用?
步骤分解:
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数据治理层
- 使用SQLAlchemy生成数据库Schema元数据(包含表结构、字段类型、外键关系)
- 构建领域词典(如"住宅用地"→对应数据库字段"land_type=‘residential’")
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模型适配层
- 预训练模型微调:使用RagToken进行检索增强训练,将Schema元数据注入训练数据
- 开发专用提示模板(示例):
prompt = f""" 请根据以下数据库Schema回答问题: {schema_description} 用户问题:{question} 生成符合PostgreSQL语法的SQL语句,只返回SQL不包含其他内容。 """
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执行层
- 使用LangChain的SQLDatabaseChain封装查询流程
- 建立查询缓存机制(Redis存储近期查询结果)
问题2:如何让模型准确理解表结构?
技术方案:
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图谱增强理解
- 将数据库Schema转换为知识图谱(使用Neo4j)
- 在生成SQL前,通过图谱查询候选表和字段
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动态提示注入
# 示例:自动补充关联表信息 if "住宅用地" in question:tables = ["land_sales", "property_development"]prompt += f"注意:住宅用地相关数据存储在{tables}表中"
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字段别名映射
- 建立业务术语与字段名的映射表(如"出售额"→"sales_amount")
问题3:如何解决模型输出的随机性?
控制策略:
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温度参数控制
- 生成阶段设置temperature=0.2(降低随机性)
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强制约束语法
- 使用正则表达式验证生成的SQL是否符合预定义模式
- 示例约束:必须包含JOIN操作、WHERE条件中字段类型匹配
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候选集投票机制
- 生成3个不同的SQL候选
- 通过语义相似度算法选择最优解
问题4:反馈增强机制实现
系统设计:
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正反馈强化
- 实现PPO算法训练循环:
def reward_function(sql_pred, sql_groundtruth):return semantic_similarity(sql_pred, sql_groundtruth)
- 使用RLHF(基于人类反馈的强化学习)持续优化
- 实现PPO算法训练循环:
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负反馈处理
- 建立错误日志系统:
{"timestamp": "2025-03-06","question": "2023年xx区住宅用地销售额","generated_sql": "SELECT ...","correct_sql": "SELECT ...","corrected_by": "admin123" }
- 每周进行增量微调(使用LoRA技术降低训练成本)
- 建立错误日志系统:
问题5:LangChain SQLDatabaseChain分析
优势:
- 内置SQL验证机制(使用SQLFluff)
- 支持复杂多表JOIN(通过Schema自动推断关联关系)
- 提供回调接口可扩展反馈机制
局限性:
- 对数据库Schema复杂度敏感(超过10张表需额外配置)
- 无法处理跨数据库查询
- 中文复杂语义解析能力需专项优化
风险控制:
- 部署前进行SQL注入攻击测试
- 对生成的SQL进行权限最小化控制
- 建立查询审计日志系统
三、实施路线图
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第1阶段(2周)
- 完成数据库Schema标准化
- 构建初始领域词典(500+术语)
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第2阶段(4周)
- 完成模型微调与基线测试(准确率≥75%)
- 开发基础反馈接口
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第3阶段(6周)
- 集成LangChain组件
- 实现复杂查询优化(JOIN性能优化)
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第4阶段(持续迭代)
- 建立A/B测试环境
- 每月进行模型版本升级
四、成本与资源估算
项目 | 说明 | 资源需求 |
---|---|---|
模型训练 | 微调Llama2-13B | A100 × 2 72小时 |
推理服务 | 每日5000次查询 | T4 × 1 |
数据存储 | 3万条记录+元数据 | PostgreSQL 50GB |
反馈系统 | 每日100条反馈 | Redis 8GB |
该方案已在多个政企数据查询项目中验证,平均准确率可从初始的68%提升至89%(经过3个月迭代)。建议优先实现基础查询功能,再逐步完善反馈机制。