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数据隐私与RAG:如何在保护隐私的同时与数据库对话(Text2SQL)。
发布日期:2024-09-15 11:51:41 浏览次数: 1557


01

概述 

在数字化时代,数据隐私成为了企业最关心的问题之一。尤其是在实现检索增强生成(RAG)解决方案时,如何在不暴露敏感数据的前提下与数据库进行对话,成为了一个技术挑战。本文将探讨一种新方法,即使用LangChain、OpenAI的语言模型和SQLAlchemy,在保护数据隐私的同时实现与数据库的智能对话。

02

核心技术

检索增强生成(RAG):一种结合信息检索和文本生成的AI框架,通过增强语言模型来提高响应的准确性和相关性。
LangChain:一个由语言模型驱动的应用程序开发框架,提供工具和组件以构建复杂的AI系统。
SQLAlchemy:Python的SQL工具包和对象关系映射器(ORM),简化数据库交互。

02

传统RAG实现

传统RAG方法将数据库数据直接暴露给LLM,这可能导致数据泄露,不是组织理想的解决方案。
上面的图表解释了RAG系统的工作原理。然而,这个系统是通过从数据库检索信息来返回实际答案,这会存在隐患。

03

新方案

提出的方法是通过提供数据库架构而非实际数据给LLM。这种方法返回的是SQL查询而非直接结果,因为它无法访问数据库,这是一种Text2SQL的方法。
代码解释
关键组件的代码示例,展示了如何实现隐私保护的RAG系统。
  • 导入库
from langchain import OpenAI, LLMChain
from langchain.prompts import PromptTemplate
from langchain.utilities import SQLDatabase
from sqlalchemy import create_engine, MetaData, Table, Column, inspect
from langchain_experimental.sql import SQLDatabaseChain

# we kept the temp=0 as we dont want LLM to use creativity and randomness

llm = OpenAI(temperature=0, openai_api_key="your_openai_api_key")

  • 提取数据库架构
这个函数连接到数据库,检索表和列信息,并以可读的方式格式化它们。

def extract_schema(db_url):
    engine = create_engine(db_url)
    inspector = inspect(engine)
    schema_info = []
    for table_name in inspector.get_table_names():
        columns = inspector.get_columns(table_name)
        schema_info.append(f"Table: {table_name}")
        for column in columns:
            schema_info.append(f"  - {column['name']} ({column['type']})")
    return "\n".join(schema_info)

  • 使用LangChain创建提示模板
LangChain使用一个称为PromptTemplate的概念来构建与语言模型的交互。我们自己将整个数据库架构传递到提示模板中。提示模板指导模型如何理解用户的输入以及如何格式化输出:
prompt_template = """
You are an AI assistant that generates SQL queries based on user requests.
You have access to the following database schema:
{schema}
Based on this schema, generate a SQL query to answer the following question:
{question}
SQL Query:
"""

prompt = PromptTemplate(
    input_variables=["schema""question"],
    template=prompt_template,
)

  • 生成SQL查询
这个函数将用户的问题和数据库架构传递给语言模型,然后生成适当的SQL查询。
chain = LLMChain(llm=llm, prompt=prompt)

def generate_sql_query(question):
    return chain.run(schema=schema, question=question)

# 示例用法
user_question = "Find me the registration id of the hackathon"
sql_query = generate_sql_query(user_question)
print(f"Generated SQL Query: {sql_query}")

04

结论

通过这种方法,我们能够在不暴露敏感数据的前提下,实现与数据库的智能对话,为企业提供了一种安全、高效的RAG解决方案。


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