知識圖譜時如何修復LLM寫出的糟糕SQL
得益于大型語言模型 (LLM),我們與數(shù)據(jù)交互的方式發(fā)生了根本性的變化。如果你問你的 AI 助手:“顯示第二季度按地區(qū)劃分的銷售趨勢”,它幾秒鐘內就能給出答案。這聽起來很令人興奮,但你很快就會意識到,結果往往是錯誤的。
團隊無法獲得清晰可靠的洞察,而是只能得到過時的數(shù)字、不匹配的數(shù)據(jù)和有缺陷的邏輯。自然語言問題與準確的 SQL 查詢生成之間的差距已成為一項嚴峻的挑戰(zhàn),導致公司損失了數(shù)百萬美元的咨詢費和數(shù)據(jù)工程師的寶貴時間。
大語言模型(LLM)的前景令人矚目,它能讓任何人都用簡單的英語查詢復雜的數(shù)據(jù)庫。現(xiàn)實情況如何?
如果沒有適當?shù)谋尘埃P徒洺溄渝e誤的表格、誤解業(yè)務術語以及從過時的來源提取信息。
對于數(shù)據(jù)團隊來說,后果不堪設想:浪費大量時間進行糾正,失去利益相關者的信任,關鍵決策被推遲,而準確的洞見卻被埋沒。這不僅令人沮喪,更威脅著人工智能輔助分析的前景。
數(shù)據(jù)庫模式問題
大型語言模型擅長理解人類語言,但在處理數(shù)據(jù)庫模式方面卻舉步維艱,這些僵化的表結構缺乏人們自然掌握的關系。這種脫節(jié)導致了幾個持續(xù)存在的問題:
不正確的連接:LLM經常在不了解業(yè)務邏輯的情況下猜測表關系。
模式猜測:當面對復雜的結構時,他們會引用錯誤的列或表。
冗余查詢:生成的 SQL 通常效率低下,含有不必要的 JOIN 和子查詢。
結果不一致:小的模式變化會破壞查詢,需要不斷維護。
這些并非理論上的擔憂,而是數(shù)據(jù)團隊在試圖利用人工智能的同時保持數(shù)據(jù)完整性和準確性時面臨的日常現(xiàn)實。
一個好辦法:輸入 SQL 知識圖譜。
SQL知識圖譜:缺失的橋梁
可以將 SQL 知識圖譜視為自然語言問題和數(shù)據(jù)庫之間的語義橋梁。它取代了原始的表和連接,而是以人類和LLM都能理解的結構化方式組織實體、關系和業(yè)務邏輯。
這一層含義的作用方式是:
將數(shù)據(jù)映射到定義關系的語義模型(例如“客戶有很多交易”)。
允許使用標準 SQL進行查詢,無需專門的語言。
將自然語言有效地轉換為優(yōu)化的數(shù)據(jù)庫查詢。
為了清晰和準確,用預定義的關系替換復雜的 JOIN 。
例如,在實踐中,一個包含多個 JOIN 的 50 行 SQL 查詢通常會縮減到 10 行或更少,從而清晰地表達業(yè)務意圖。最棒的是?知識圖譜管理著復雜性,而不是 LLM 或用戶。
知識圖譜發(fā)揮最大作用的地方
SQL 知識圖譜的影響根據(jù)查詢的復雜性而變化:
簡單查詢(例如“上個月的總銷售額”)
中等影響:確保表和列正確,但簡單查詢很少出現(xiàn) JOIN 錯誤。
中級查詢(例如“客戶按類別購買”)
高影響:消除常見的 JOIN 錯誤并確保正確聚合。
復雜查詢(例如“跨多個地區(qū)的高價值客戶”)
影響非常大:大大簡化多表連接和嵌套查詢。
分析查詢(例如“重復購買者的收入影響隨時間的變化”)
變革性:封裝業(yè)務規(guī)則和時間序列邏輯,使以前不可能的查詢變得簡單。
跨數(shù)據(jù)庫查詢(例如“跨多個系統(tǒng)的客戶行為”)
改變游戲規(guī)則:利用集成數(shù)據(jù)聯(lián)合允許 LLM 將多個數(shù)據(jù)庫作為一個統(tǒng)一源進行查詢,這在以前是一個不可能實現(xiàn)的挑戰(zhàn)。
真正的案例:醫(yī)療保健企業(yè)數(shù)字化轉型
一家大型醫(yī)療保健提供商在臨床分析中遇到了一個長期存在的障礙:數(shù)據(jù)孤島碎片化,橫跨 EHR 系統(tǒng)、計費平臺、理賠存儲庫和研究數(shù)據(jù)庫。
臨床醫(yī)生需要評估不同治療方案的患者預后,但不一致的數(shù)據(jù)模型、缺失的關系以及模糊的術語嚴重阻礙了分析。
最初嘗試利用大型語言模型 (LLM) 進行自然語言查詢時,暴露出諸多限制。雖然 LLM 可以在語法上生成 SQL,但它生成的查詢經常會將賬單代碼與臨床事件混淆,將診斷與不相關的就診錯誤關聯(lián),并且無法遵循時間敏感的關系(例如,治療先于結果)。
數(shù)據(jù)團隊不得不手動重寫大多數(shù)生成的查詢,這不僅沒有縮短洞察時間,反而將時間從幾小時延長到幾天甚至幾周。
為了解決這個問題,該組織實施了一個基于 SQL 的知識圖譜,并集成了數(shù)據(jù)聯(lián)合功能,以便在語義上統(tǒng)一不同的數(shù)據(jù)源。核心醫(yī)療保健實體(患者、就診、診斷、流程和治療)都使用一級關系進行明確建模,從而確保跨系統(tǒng)上下文的一致性。
部署完成后:
治療效果分析的周轉時間縮短了約 60%,關鍵查詢只需幾天而不是幾周即可完成。
臨床醫(yī)生和臨床分析師能夠通過 LLM 界面執(zhí)行復雜的自助查詢,而無需依賴持續(xù)的工程支持。
現(xiàn)在,以語義模型為基礎的LLM (LLM) 能夠持續(xù)生成正確且具有臨床意義的查詢,例如:
“列出接受新門診治療方案與標準治療方案的 2 型糖尿病患者的 30 天再入院率。”
正如首席信息官所解釋的那樣:
引入語義層帶來了根本性的變化。它為人工智能提供了它所缺乏的臨床背景信息,例如區(qū)分手術的計費時間和實際執(zhí)行時間,而這一差距此前一直損害著數(shù)據(jù)質量和可信度。
通過提升的分析能力,醫(yī)療保健系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)了此前隱藏的洞察:新治療方法可使并發(fā)癥發(fā)生率降低約30%。這一此前被碎片化報告所掩蓋的發(fā)現(xiàn),直接為臨床護理路徑的更新提供了參考,從而改善了患者預后,并顯著降低了整體醫(yī)療保健成本。
展望未來:數(shù)據(jù)智能的演變
隨著這種方法的成熟,我們看到知識圖譜有潛力推動 LLM 走向預測能力,通過理解以前不相連的數(shù)據(jù)點之間的語義關系來預測供應鏈中斷、患者再入院或市場變化。
想象一下,不僅要問“我們上個季度的表現(xiàn)如何?”,還要問“什么將推動我們下個季度的表現(xiàn)?”,并從銷售、客戶反饋、市場狀況和運營指標的模式中獲得洞察,所有這些都通過語義層統(tǒng)一起來。
這代表著從數(shù)據(jù)管理到真正的數(shù)據(jù)智能的轉變,其中信息的背景和含義變得與信息本身一樣重要。
前進的道路
SQL 知識圖譜為 LLM 生成的查詢難題提供了一個實用的解決方案,無需大量投資或顛覆性變更。通過提供人類和人工智能都能理解的語義層,它們彌合了我們所問的內容與我們需要知道的內容之間的差距。
該方法已在各行各業(yè)和用例中被證明行之有效,將曾經令人沮喪的AI局限性轉化為數(shù)據(jù)團隊的強大能力。隨著各組織不斷探索LLM的潛力,語義層很可能成為任何成熟數(shù)據(jù)戰(zhàn)略的重要組成部分。
數(shù)據(jù)交互的未來不僅在于更完善的模型,更在于更好地理解數(shù)據(jù)的意義。知識圖譜提供了這種關鍵的上下文,每次只提供一種關系。