自然言語処理 (NLP) の分野は、特に自然言語から SQL への変換 (NL2SQL) テクノロジーにおいて大きな進歩を遂げました。従来の NL2SQL メソッドでは精度と適応性の間にトレードオフがあり、さまざまなデータベースや複雑なクエリのニーズを満たすことが困難です。この記事では、Alibaba 研究チームが立ち上げた XiYan-SQL フレームワークと、このフレームワークが革新的な方法でこれらの課題をどのように解決し、NL2SQL のパフォーマンスを大幅に向上させるかを紹介します。
Natural Language to SQL (NL2SQL) テクノロジーは急速に発展しており、自然言語処理 (NLP) の分野における重要なイノベーションとなっています。このテクノロジーにより、ユーザーは自然言語クエリを構造化照会言語 (SQL) ステートメントに変換できるようになり、技術的な背景や複雑なデータベースを持たないユーザー間の対話が大幅に容易になり、貴重な情報を取得できます。 NL2SQL テクノロジーは、さまざまな業界における大規模データベースの探索に新たな扉を開くだけでなく、作業効率と意思決定能力も向上させます。
ただし、NL2SQL の実装中、クエリの精度と適応性の間には一定のトレードオフがあります。一部のメソッドは、SQL クエリを生成する際の精度を保証できず、さまざまな種類のデータベースに適応することが困難です。既存のソリューションの中には、大規模言語モデル (LLM) に依存して複数の出力を生成し、迅速なエンジニアリングを通じて最適なクエリを選択するものもありますが、このアプローチは計算負荷が増大するため、リアルタイム アプリケーションには適していません。同時に、教師ありファインチューニング (SFT) は目的の SQL 生成を実現できますが、クロスドメイン アプリケーションや複雑なデータベース操作では困難に直面しているため、革新的なフレームワークが緊急に必要とされています。
Alibaba の研究チームは、画期的な NL2SQL フレームワークである XiYan-SQL を立ち上げました。これには、プロンプト エンジニアリングと SFT の利点を組み合わせたマルチジェネレーター アンサンブル戦略が組み込まれています。 XiYan-SQL の主要な革新は、データ型、主キー、サンプル値を含むデータベース階層のシステムの理解を強化できる半構造化スキーマ表現方法である M-Schema の導入であり、それによって精度と能力が向上します。コンテキストに応じて SQL クエリに適合します。
XiYan-SQL は 3 段階のプロセスを使用して SQL クエリを生成および最適化します。
まず、システムはアーキテクチャ上のリンクを通じて関連するデータベース要素を識別し、それによって冗長な情報を削減し、主要な構造に焦点を当てます。次に、例学習 (ICL) と SFT に基づくジェネレーターを使用して SQL 候補を生成します。最後に、システムはエラー修正モデルと選択モデルを使用して、生成された SQL を最適化およびフィルタリングして、最適なクエリが選択されるようにします。 XiYan-SQL は、これらのステップを従来の方法を超えた効率的なパイプラインに統合します。
厳格なベンチマーク テストの後、XiYan-SQL は複数の標準テスト セットで良好なパフォーマンスを示し、たとえば Spider テスト セットでは 89.65% の実行精度を達成し、以前のトップ モデルを大幅に上回りました。
さらに、XiYan-SQL は非リレーショナル データ セットへの適応性の点でも優れた結果を達成し、NL2GQL テスト セットで 41.20% の精度に達しました。これらの結果は、XiYan-SQL がさまざまなシナリオにおいて優れた柔軟性と精度を備えていることを示しています。
github:https://github.com/XGenerationLab/XiYan-SQL
ハイライト:
革新的なアーキテクチャ表現: M-Schema はデータベース階層の理解を強化し、クエリの精度を向上させます。
高度な候補生成: XiYan-SQL は複数のジェネレーターを使用して多様な SQL 候補を生成し、クエリの品質を向上させます。
優れた適応性: ベンチマーク テストを通じて、XiYan-SQL はさまざまなデータベースで優れたパフォーマンスを実証し、新しい NL2SQL フレームワーク標準を確立しました。
全体として、XiYan-SQL は高度な NL2SQL フレームワークとして、革新的な M-Schema スキーマ表現、マルチジェネレーター統合戦略、効率的な最適化プロセスを通じて精度と適応性において大幅な進歩を遂げ、データベースを改善するための基盤を提供します。インタラクティブな効率性と簡素化されたユーザー操作のための強力なツール。 GitHub リンクにより、開発者はフレームワークをさらに理解し、使用することが容易になります。