GithubHelp home page GithubHelp logo

nl2sql's Introduction

Text2SQL

Text to SQL( 以下简称Text2SQL),是将自然语言文本(Text)转换成结构化查询语言SQL的过程,属于自然语言处理-语义分析(Semantic Parsing)领域中的子任务。

它的目的可以简单概括为:“打破人与结构化数据之间的壁垒”,即普通用户可以通过自然语言描述完成复杂数据库的查询工作,得到想要的结果。

Text2SQL 简单示例 (Demo)

示例

表_1-1

代码 名称 上市地点 收盘价 周涨跌幅 月涨跌幅
SINA.O 新浪 纳斯达克 58.93 -4.52 8.791
BITA.N 易车 纽约证券交易所 18.11 -4.78 -11.742
JRJC.O 金融界 纳斯达克 1.09 -9.17 2.834
SFUN.N 淘屏 纳斯达克 1.09 -9.17 2.834
SFUN.N 搜房网 纽约证券交易所 1.71 -9.52 28.575
RENN.N 人人网 纽约证券交易所 1.61 -9.55 14.18

Query:新浪和人人网的周涨跌幅分别是多少?

SQL: SELECT 周涨跌幅 FROM 表_1-1 WHERE 名称=‘新浪’ OR 名称=‘人人网’

用户输入一句普通文本,模型将其转换为 SQL,查询数据库得到结果:"-4.52, -9.55"

当然实际场景或业务中,需要查询的内容可能更加复杂(例如涉及跨表、嵌套查询,group by/having 等查询条件等)。

SQL组成

SQL组成来自三部分:数据库中元素(表名、列名)、问题中的词汇SQL关键字

已有数据集 (Datasets)

现有Text2SQL数据集List:

nl2sql实际应用demo

1.WikiSQL

WikiSQL 标注数据集 适合入门数据集

WikiSQL是一个大型的语义解析数据集,由80,654个自然语句表述和24,241张表格的sql标注构成。
WikiSQL中每一个问句的查询范围仅限于同一张表,不包含排序、分组、子查询等复杂操作。
虽然数据规模大,SQL语法却非常简单;适合做NL2SQL任务入门。

2.Spider

Spider 难度最大数据集

耶鲁大学在2018年新提出的一个大规模的NL2SQL(Text-to-SQL)数据集。
该数据集包含了10,181条自然语言问句、分布在200个独立数据库中的5,693条SQL,内容覆盖了138个不同的领域。
涉及的SQL语法最全面,是目前难度最大的NL2SQL数据集。

3.CSpider

Cspider 中文Spider

CSpider是Spider的中文版,西湖大学出品。对该任务感兴趣的同学可以尝试去链接中对应的榜单刷榜,目前只有2个team提交。
美中不足的是,数据集只是翻译了Spider的question部分,表格列名等仍是英文,需要额外处理对齐。
数据集已完整打包在data目录下。

4.WikitableQuestion

3.WikitableQuestion 表格问答

WikitableQuestion是斯坦福自然语言处理小组的工作。数据集中每个问题都带有来自Wikipedia的表格。给定问题和表格,任务是根据表格回答问题。
数据集包含来自各种主题的2,108个表和具有不同复杂性的22,033个问题

5.天池NL2SQL中文挑战赛数据集

NL2SQL天池大赛 中文NL2SQL数据集

2020年之前公开的Text2SQL数据集中唯一一份高质量的中文数据集,由比赛主办方追一科技提供。数据集使用金融以及通用领域的表格数据作为数据源,提供在此基础上人工标注的自然语言和SQL语句的匹配对。
一共包含49,867条有标注的训练集数据,10,000条无标注数据作为测试集

6.DuSQL中文数据集

2020语言与智能技术竞赛:语义解析任务 难度接近Spider的中文数据集

2020语言与智能技术竞速提供的大规模开放领域的复杂中文Text-to-SQL数据集,语法覆盖了 "order by","group by","having","嵌套SQL","join" 等几乎所有SQL语法。
包含18602训练集,2039开发集和4868测试集

7.Sparc

Sparc 多轮交互Text2SQL

耶鲁大学在2019年提出的基于对话的Text-to-SQL数据集。
SParC是一个跨域上下文语义分析的数据集,是Spider任务的上下文交互版本。SParC由4298个对话(12k+个单独的问题,每个对话平均4-5个子问题,由14个耶鲁学生标注)组成,这些问题通过用户与138个领域的200个复杂数据库进行交互获得。

8.CoSQL

CoSQL 多轮交互Text2SQL

耶鲁大学在2019年提出的基于对话的Text-to-SQL数据集。
内容和Sparc相似,但是标注风格略有不同,例如数据集中SQL各关键字的分布差异较大。

9.CHASE

CHASE 多轮交互中文Text2SQL (ACL 2021)

2021年,微软亚研院和北航、西安交大联合提出的首个大规模上下文依赖的Text-to-SQL中文数据集。
内容分为CHASE-C和CHASE-T两部分,CHASE-C从头标注实现,CHASE-T将Sparc从英文翻译为中;相比以往数据集,CHASE大幅增加了hard类型的数据规模,减少了上下文独立样本的数据量,弥补了Text2SQL多轮交互任务中文数据集的空白。

持续更新中....

比赛排名 (Rank)

截止2020年10月19号,我们实验室(浙江大学DCD实验室)所在的语义解析小组获得了Spider排行榜top2的成绩。

spider-top2

解决方案 (Solutions)

1.Spider榜单开源模型

(1)EditSQL:关注跨域上下文依赖的文本到sql生成任务

(2)IRNet:用于复杂和跨域文本到SQL的神经网络方法

(3)RAT-SQL:基于关系Attention和抽象语法树的端到端SQL生成模型

(4)BRIDGE:跨域文本到SQL语义解析的文本-表格数据连接模型

(5)LGESQL: 半监督自然语言理解双重学习

(6)Graphix-T5:Spider SOTA 解决方案

2.NL2SQL中文挑战赛方案

(1)基于Bert的NL2SQL模型:一个简明的Baseline

​ 追一科技苏剑林同学分享的baseline,强烈推荐还不熟悉nl2sql任务的同学阅读!

​ 博客比较详细的介绍了数据集、baseline通用模型方案和trick

(2)追一科技-baseline

(3)首届中文NL2SQL挑战赛决赛第3名方案+代码

(4)首届中文NL2SQL挑战赛复赛第6名开源

Tips: 因为版权问题,NL2SQL中文挑战赛数据集已经停止对外公开。有需要的同学可以联系我或者比赛主办方索要竞赛数据!

3.基于NL和SQL的预训练语言模型

(1)TaBERT:联合理解文本和表格数据的预训练

(2)GRAPPA:用于表格语义解析的语法增强的预训练

落地应用 (Applications)

“在创业阶段,比技术更重要的是寻找落地场景。”——何帆《变量》

一项技术无论新旧,无论多么酷炫,如果不能落地转变为产品,总是有很大的缺失。

针对Text2SQL,可能的落地应用

  • 数据库查询系统

    不用学习SQL,直接通过自然表达与数据库交互,得到想要结果。例如企业数据库报表查询

  • 问答系统/问答机器人

    真实应用案例:浙江xxx公安局破案机器人项目(接触的实习项目)

    具体demo可以查看下方图片。其中question表示自然语言问句,sql_str表示模型预测、拼接的sql语句,sql_json是json格式的sql语句,方便和下游任务对齐。

    nl2sql实际应用demo

  • 内容编码

参考论文 (Paper)

1.《Editing-Based SQL Query Generation for Cross-Domain Context-Dependent Questions》
EditSQL 模型

2.《Towards Complex Text-to-SQL in Cross-Domain Database with Intermediate Representation》
IRNet 模型,Spider 数据集目前已经开源的 SOTA 模型

3.《X-SQL: reinforce schema representation with context》
X-SQL 模型

4.《Memory Augmented Policy Optimization for Program Synthesis and Semantic Parsing》
MAPO:用于程序综合和语义分析的内存增强策略优化

5.《SEQ2SQL- GENERATING STRUCTURED QUERIES FROM NATURAL LANGUAGE USING REINFORCEMENT LEARNING》
WikiSQL 数据集和任务介绍

6.《RAT-SQL: Relation-Aware Schema Encoding and Linking for Text-to-SQL Parsers》
Spider Top1 方案模型,基于关系型Attention的模型RAT-SQL

7.《GRAPPA: Grammar-Augmented Pre-Training for Table Semantic Parsing》
用于表格语义解析的语法增强的预训练

8.《TABERT: Pretraining for Joint Understanding of Textual and Tabular Data》
联合理解文本和表格数据的预训练

9.《Bridging Textual and Tabular Data for Cross-Domain Text-to-SQL Semantic Parsing》
跨域文本到SQL语义解析的文本-表格数据连接模型

10.《LGESQL- Line Graph Enhanced Text-to-SQL Model with Mixed Local and Non-Local Relations》
提出一个基于Line Graph的Text2SQL模型,用于挖掘数据底层的关系特征(曾经的Spider榜单SOTA)

11. 《CHASE: A Large-Scale and Pragmatic Chinese Dataset for Cross-Database Context-Dependent Text-to-SQL》
CHASE 数据集论文,并测试对比了 RAT-SQL、IGSQL、EditSQL 三种模型(最好的模型效果目前只有43.7%)

12. 《Graphix-T5: Mixing Pre-Trained Transformers with Graph-Aware Layers for Text-to-SQL Parsing》
提出了将预训练Transformer和图感知网络共同用于Text2SQL任务的 Graphix-T5 模型,也是当前Spider榜单的SOTA模型

详见 paper 目录

参考资料 (References)

1.NL2SQL 这个领域研究进展如何

2.首届中文NL2SQL挑战赛冠军比赛攻略_不上90不改名字(pdf)

3.百度NLP:语义解析 (Text-to-SQL) 技术研究及应用

4.”想知道你家爱豆最近的演唱会?"让Text2SQL模型自动帮你回答! (A Survey)

5.万万没想到,BERT学会写SQL了 (BRIDGE顶会论文解读)

6.ACL 2021 | CHASE:首个跨领域多轮Text2SQL中文数据集(顶会解读)

nl2sql's People

Contributors

yechens avatar

Stargazers

 avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar

Watchers

 avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar  avatar

nl2sql's Issues

Recommend Projects

  • React photo React

    A declarative, efficient, and flexible JavaScript library for building user interfaces.

  • Vue.js photo Vue.js

    🖖 Vue.js is a progressive, incrementally-adoptable JavaScript framework for building UI on the web.

  • Typescript photo Typescript

    TypeScript is a superset of JavaScript that compiles to clean JavaScript output.

  • TensorFlow photo TensorFlow

    An Open Source Machine Learning Framework for Everyone

  • Django photo Django

    The Web framework for perfectionists with deadlines.

  • D3 photo D3

    Bring data to life with SVG, Canvas and HTML. 📊📈🎉

Recommend Topics

  • javascript

    JavaScript (JS) is a lightweight interpreted programming language with first-class functions.

  • web

    Some thing interesting about web. New door for the world.

  • server

    A server is a program made to process requests and deliver data to clients.

  • Machine learning

    Machine learning is a way of modeling and interpreting data that allows a piece of software to respond intelligently.

  • Game

    Some thing interesting about game, make everyone happy.

Recommend Org

  • Facebook photo Facebook

    We are working to build community through open source technology. NB: members must have two-factor auth.

  • Microsoft photo Microsoft

    Open source projects and samples from Microsoft.

  • Google photo Google

    Google ❤️ Open Source for everyone.

  • D3 photo D3

    Data-Driven Documents codes.