การทำงานของตัวแทน NL-to-SQL
การแทรกโครงร่าง การสร้างคำสั่งค้นหา การประมวลผล และการจัดรูปแบบผลลัพธ์
การทำงานของตัวแทน NL-to-SQL เป็นบทเรียน AI Agents ฟรีบน CoddyKit นี่คือบทเรียนที่ 1 จากทั้งหมด 4 บทเรียน คุณสามารถอ่านบทเรียนทั้งหมดด้านล่างฟรี — จากนั้นลองปฏิบัติด้วยตัวคุณเองในเบราว์เซอร์พร้อมตัวแก้ไขโค้ดในตัวและติวเตอร์ AI ตลอด 24/7 บทเรียนนี้เป็นส่วนหนึ่งของเส้นทางการเรียน AI Agents และความก้าวหน้าของคุณจะซิงค์ข้ามเว็บและแอป CoddyKit คอร์ส AI Agents มีบทเรียนทั้งหมด 4 บทเรียน
เอเจนต์แปลงภาษาธรรมชาติเป็น SQL คืออะไร
เอเจนต์แปลงภาษาธรรมชาติเป็น SQL จะแปลงคำถามภาษาอังกฤษทั่วไปเป็นคำสั่ง SQL เรียกใช้คำสั่งเหล่านั้นกับฐานข้อมูล และส่งคืนคำตอบที่มนุษย์อ่านเข้าใจได้
แทนที่จะเขียน SELECT COUNT(*) FROM orders WHERE status='pending' ผู้ใช้เพียงถามว่า "เรามีคำสั่งซื้อที่รอดำเนินการอยู่กี่รายการ"
สถาปัตยกรรมหลัก
เอเจนต์แปลงภาษาธรรมชาติเป็น SQL ทุกตัวมีกระบวนการพื้นฐานเหมือนกัน:
- การแทรกสคีมา — แทรกโครงสร้างฐานข้อมูลลงในพรอมต์
- LLM สร้าง SQL — โมเดลสร้างคำสั่งค้นหา
- ดำเนินการ — เรียกใช้คำสั่งกับฐานข้อมูล
- จัดรูปแบบผลลัพธ์ — แปลงแถวข้อมูลเป็นข้อความที่อ่านง่าย
- ส่งคืนคำตอบ — ตอบกลับผู้ใช้
# High-level pipeline
def nl_to_sql_agent(user_question, db_connection):
schema = get_schema(db_connection)
sql = llm_generate_sql(user_question, schema)
rows = execute_query(db_connection, sql)
answer = format_results(rows, user_question)
return answerคำอธิบายการแทรกสคีมา
LLM ไม่มีความรู้เกี่ยวกับโครงสร้างฐานข้อมูลของคุณ คุณต้องแทรกสคีมาลงในทุกพรอมต์ เพื่อให้โมเดลทราบว่ามีตารางและคอลัมน์ใดอยู่บ้าง
คำอธิบายสคีมาแบบกระชับจะบอกโมเดลว่า "ตาราง orders มีคอลัมน์: id, user_id, status, total, created_at"
def build_schema_prompt(schema_info):
lines = []
for table in schema_info:
cols = ', '.join(
f"{c['name']} ({c['type']})"
for c in table['columns']
)
lines.append(f"Table {table['name']}: {cols}")
return '\n'.join(lines)
# Output:
# Table users: id (INT), email (VARCHAR), created_at (TIMESTAMP)
# Table orders: id (INT), user_id (INT), status (VARCHAR), total (FLOAT)
if __name__ == '__main__':
demo_schema = [
{'name': 'users', 'columns': [{'name': 'id', 'type': 'INT'}, {'name': 'email', 'type': 'VARCHAR'}]},
{'name': 'orders', 'columns': [{'name': 'id', 'type': 'INT'}, {'name': 'user_id', 'type': 'INT'}]},
]
print(build_schema_prompt(demo_schema))
พรอมต์การสร้าง SQL โดย LLM
พรอมต์ต้องให้ข้อมูลสามอย่างแก่ LLM ได้แก่ สคีมา คำถาม และคำสั่งที่ชัดเจนให้ส่งคืนเฉพาะ SQL ที่ถูกต้อง
การระบุอย่างชัดเจนว่าให้ใช้ SELECT เท่านั้น และระบุรูปแบบ SQL เป้าหมาย (PostgreSQL, MySQL, SQLite) มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อความปลอดภัยและความถูกต้อง
SYSTEM_PROMPT = '''You are a SQL expert. Given a database schema and a question,
generate a valid {dialect} SELECT query. Return ONLY the SQL query, no explanation.
Do not use INSERT, UPDATE, DELETE, or DROP.
Schema:
{schema}
'''
def llm_generate_sql(question, schema, dialect='PostgreSQL'):
prompt = SYSTEM_PROMPT.format(schema=schema, dialect=dialect)
response = client.chat.completions.create(
model='gpt-4o',
messages=[
{'role': 'system', 'content': prompt},
{'role': 'user', 'content': question}
]
)
return response.choices[0].message.content.strip()การเรียกใช้ SQL ที่สร้างขึ้น
หลังจาก LLM ส่งคืน SQL แล้ว ให้เรียกใช้คำสั่งนั้นกับฐานข้อมูลจริง ใช้คำสั่งแบบมีพารามิเตอร์เมื่อทำได้ และจัดการข้อยกเว้นเสมอ — LLM อาจสร้าง SQL ที่ไม่ถูกต้อง
การครอบการเรียกใช้ด้วยการจัดการข้อยกเว้นช่วยให้คุณลองใหม่ได้ โดยส่งคำใบ้เกี่ยวกับข้อผิดพลาดกลับไปยัง LLM
import psycopg2
def execute_query(conn, sql):
try:
with conn.cursor() as cur:
cur.execute(sql)
columns = [desc[0] for desc in cur.description]
rows = cur.fetchmany(100) # limit rows
return {'columns': columns, 'rows': rows}
except psycopg2.Error as e:
return {'error': str(e), 'sql': sql}การจัดรูปแบบผลลัพธ์สำหรับผู้ใช้
แถวข้อมูลดิบจากฐานข้อมูลไม่เหมาะสำหรับผู้ใช้ เอเจนต์ต้องแปลงข้อมูลเหล่านั้นเป็นคำตอบภาษาธรรมชาติ
สำหรับชุดผลลัพธ์ขนาดเล็ก ให้ส่งแถวข้อมูลกลับไปยัง LLM เพื่อให้ตีความ สำหรับชุดข้อมูลขนาดใหญ่ ให้คำนวณสถิติสรุปก่อน
def format_results(result, original_question):
if 'error' in result:
return f'Query failed: {result["error"]}'
rows = result['rows']
columns = result['columns']
if not rows:
return 'No results found.'
# For simple counts/aggregates — just return the value
if len(columns) == 1 and len(rows) == 1:
return f'Result: {rows[0][0]}'
# For multi-row results — summarize
summary = f'Found {len(rows)} rows.\n'
for row in rows[:5]: # show first 5
summary += ', '.join(f'{columns[i]}: {row[i]}' for i in range(len(columns))) + '\n'
return summary
if __name__ == '__main__':
demo_result = {'rows': [[42]], 'columns': ['count']}
print(format_results(demo_result, 'How many users signed up?'))
demo_result2 = {'rows': [], 'columns': ['id']}
print(format_results(demo_result2, 'Any orders today?'))
เหตุใดการแปลงภาษาธรรมชาติเป็น SQL จึงยาก: ความกำกวม
ความกำกวม เป็นความท้าทายที่ใหญ่ที่สุด ลองพิจารณาคำถามว่า "แสดงลูกค้าชั้นนำให้ฉันดู"
- ชั้นนำตามรายได้ ตามจำนวนคำสั่งซื้อ หรือความใหม่ของการสั่งซื้อ
- เฉพาะเดือนที่แล้ว หรือตลอดช่วงเวลา
- 10 อันดับแรก หรือ 100 อันดับแรก
มนุษย์เข้าใจบริบท แต่ LLM มักตั้งสมมติฐาน เอเจนต์จึงต้องมีกลยุทธ์เพื่อจัดการหรือขอคำชี้แจงสำหรับคำถามที่กำกวม
AMBIGUITY_PROMPT = '''If the question is ambiguous, respond with JSON:
{"needs_clarification": true, "question": "your clarifying question"}
If clear, respond with the SQL query directly.
User question: {question}
'''
def generate_or_clarify(question, schema):
response = llm_call(AMBIGUITY_PROMPT.format(
question=question, schema=schema
))
if '"needs_clarification"' in response:
import json
return json.loads(response)
return {'sql': response}เหตุใดการแปลงภาษาธรรมชาติเป็น SQL จึงยาก: ขนาดสคีมา
ฐานข้อมูลระดับองค์กรอาจมีหลายร้อยตารางและหลายพันคอลัมน์ การแทรกสคีมาทั้งหมดจะเกินหน้าต่างบริบทของ LLM
แนวทางแก้ไข ได้แก่ การค้นหาสคีมา (ฝังคำอธิบายตารางแล้วดึงรายการที่เกี่ยวข้อง) การกรองตาราง (ถาม LLM ก่อนว่าจำเป็นต้องใช้ตารางใด) และ การบีบอัดสคีมา (ตัดคอลัมน์ดัชนีและคอลัมน์ตรวจสอบออก)
# Two-phase approach for large schemas
def get_relevant_tables(question, all_tables):
prompt = f'''Given these tables: {all_tables}
Which 3-5 tables are most relevant to answer: "{question}"?
Return a JSON list of table names only.'''
response = llm_call(prompt)
import json
return json.loads(response)
def nl_to_sql_large_db(question, conn):
all_tables = list_all_tables(conn) # just names
relevant = get_relevant_tables(question, all_tables)
schema = get_schema_for_tables(conn, relevant)
return llm_generate_sql(question, schema)เหตุใดการแปลงภาษาธรรมชาติเป็น SQL จึงยาก: ความแตกต่างของรูปแบบ SQL
SQL ไม่ได้มีรูปแบบเดียวกันทั้งหมด LIMIT ใน PostgreSQL/MySQL จะกลายเป็น TOP ใน SQL Server ฟังก์ชันวันที่ก็แตกต่างกันไปในแต่ละฐานข้อมูล LLM ต้องทราบว่าจะใช้รูปแบบใด
ระบุรูปแบบ SQL เป้าหมายในพรอมต์ระบบเสมอ และพิจารณาเพิ่มตัวอย่างเฉพาะรูปแบบ SQL ในการป้อนพรอมต์แบบใช้ตัวอย่างไม่กี่ตัวอย่าง
DIALECT_EXAMPLES = {
'postgresql': 'Use LIMIT for row limits. Use NOW() for current time.',
'mysql': 'Use LIMIT for row limits. Use NOW() for current time.',
'sqlite': 'Use LIMIT. Use datetime("now") for current time.',
'mssql': 'Use TOP N for row limits. Use GETDATE() for current time.',
'bigquery': 'Use LIMIT. Use CURRENT_TIMESTAMP() for current time. Use backtick for table names.'
}
def get_dialect_hint(dialect):
return DIALECT_EXAMPLES.get(dialect.lower(), '')
if __name__ == '__main__':
for dialect in ['postgresql', 'sqlite', 'mssql']:
print(f'{dialect}: {get_dialect_hint(dialect)}')
วงจรกู้คืนจากข้อผิดพลาด
SQL ที่สร้างขึ้นมักล้มเหลวตั้งแต่ครั้งแรก เอเจนต์ที่ทนทานจะใช้ วงจรกู้คืนจากข้อผิดพลาด โดยส่ง SQL ที่ล้มเหลวและข้อความข้อผิดพลาดกลับไปยัง LLM แล้วขอให้แก้ไขคำสั่ง
จำกัดการลองใหม่ไว้ที่ 2–3 ครั้ง เพื่อหลีกเลี่ยงวงจรไม่รู้จบสำหรับคำสั่งที่แก้ไขไม่ได้
def nl_to_sql_with_retry(question, schema, conn, max_retries=3):
sql = llm_generate_sql(question, schema)
for attempt in range(max_retries):
result = execute_query(conn, sql)
if 'error' not in result:
return format_results(result, question)
# Ask LLM to fix the error
fix_prompt = f'The SQL query failed with error: {result["error"]}\n'\
f'Original SQL: {sql}\n'\
f'Please fix the SQL query.'
sql = llm_call(fix_prompt)
print(f'Retry {attempt + 1} with fixed SQL')
return 'Could not generate a valid query after retries.'นำทุกส่วนมาประกอบกัน
เอเจนต์แปลงภาษาธรรมชาติเป็น SQL สำหรับสภาพแวดล้อมจริงจะรวมทุกส่วนเข้าด้วยกัน ได้แก่ การดึงสคีมา การสร้างพรอมต์ การสร้าง SQL การตรวจสอบความถูกต้อง การเรียกใช้ การกู้คืนจากข้อผิดพลาด และการจัดรูปแบบผลลัพธ์
การเพิ่ม การแคชคำสั่งค้นหา (คำถามเดียวกัน → SQL เดิม) ช่วยลดเวลาแฝงและค่าใช้จ่ายของ LLM สำหรับคำถามซ้ำได้อย่างมาก
import hashlib
query_cache = {}
def cached_nl_to_sql(question, schema_hash, conn):
cache_key = hashlib.md5((question + schema_hash).encode()).hexdigest()
if cache_key in query_cache:
print('Cache hit!')
sql = query_cache[cache_key]
else:
schema = get_schema(conn)
sql = llm_generate_sql(question, schema)
query_cache[cache_key] = sql
result = execute_query(conn, sql)
return format_results(result, question)แบบทดสอบความรู้
ลำดับขั้นตอนที่ถูกต้องในกระบวนการของเอเจนต์แปลงภาษาธรรมชาติเป็น SQL คืออะไร
สรุป: สถาปัตยกรรมการแปลงภาษาธรรมชาติเป็น SQL
เอเจนต์แปลงภาษาธรรมชาติเป็น SQL จะแปลงคำถามภาษาธรรมชาติเป็นคำสั่ง SQL ที่เรียกใช้ได้ผ่านกระบวนการที่มีโครงสร้าง: แทรกสคีมา → สร้าง SQL → เรียกใช้ → จัดรูปแบบ → ส่งคืน
ความท้าทายหลักคือความกำกวมในคำถามของผู้ใช้ ขนาดสคีมาที่ใหญ่จนเกินหน้าต่างบริบท และความแตกต่างของรูปแบบ SQL ระหว่างฐานข้อมูล วงจรกู้คืนจากข้อผิดพลาดจะจัดการ SQL ที่ LLM สร้างขึ้นแล้วล้มเหลวในการเรียกใช้ครั้งแรก
คำถามที่พบบ่อย
บทเรียน “การทำงานของตัวแทน NL-to-SQL” ฟรีหรือไม่
ใช่ — ข้อความเต็มของ “การทำงานของตัวแทน NL-to-SQL” ฟรีให้อ่านที่นี่บนเว็บ เพื่อปฏิบัติแบบโต้ตอบ (ตัวแก้ไขโค้ดในตัวและติวเตอร์ AI ตลอด 24/7) และปลดล็อคส่วนที่เหลือของคอร์ส AI Agents ให้อัปเกรดเป็น CoddyKit PRO คอร์ส AI Agents มีบทเรียนทั้งหมด 4 บทเรียน
คุณจะเรียนรู้อะไรในบทเรียน “การทำงานของตัวแทน NL-to-SQL”
การแทรกโครงร่าง การสร้างคำสั่งค้นหา การประมวลผล และการจัดรูปแบบผลลัพธ์ คุณปฏิบัติ AI Agents ด้วยโค้ดที่ใช้งานได้จริงที่คุณเรียกใช้โดยตรงในเบราว์เซอร์ และติวเตอร์ AI ตลอด 24/7 ตอบคำถามของคุณขณะที่คุณไปผ่านบทเรียน
คุณต้องมีประสบการณ์ก่อนที่จะเริ่มเรียน AI Agents หรือไม่
ไม่จำเป็นต้องมีประสบการณ์มาก่อน AI Agents บน CoddyKit ออกแบบมาสำหรับผู้เริ่มต้นไปจนถึงผู้เรียนขั้นสูง คุณสามารถเริ่มต้นที่นี่หรือเริ่มจากตัวแรกและเรียนด้วยความเร็วของคุณเอง นี่คือบทเรียนที่ 1 จากทั้งหมด 4 บทเรียน
บทเรียน “การทำงานของตัวแทน NL-to-SQL” ใช้เวลานานแค่ไหน
บทเรียน CoddyKit ส่วนใหญ่ใช้เวลาประมาณ 5–10 นาที แต่ละบทเรียนจึงสั้นและเป็นแบบโต้ตอบ คุณสามารถก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องและกลับมาเรียนต่อจากตรงที่เพิ่งหยุดบนเว็บและแอปได้เลย
ฉันเขียนและรันโค้ดในบทเรียน AI Agents นี้ได้ไหม
ได้ บทเรียน AI Agents ทุกบทมีตัวแก้ไขโค้ดในตัว คุณจึงเขียนและรันโค้ดจริงได้เลยในเบราว์เซอร์ และได้รับข้อเสนอแนะจาก AI ในทันที — ไม่ต้องติดตั้งในเครื่องของคุณ
บทเรียนทั้งหมดในหลักสูตรนี้
- การทำงานของตัวแทน NL-to-SQL
- การทำความเข้าใจและแทรกโครงร่าง
- การสร้างและตรวจสอบความถูกต้องของคำสั่ง SQL
- การจัดการคำถามฐานข้อมูลที่กำกวม