NL2SQL概述：一文了解NL2SQL

很久没在CSDN上发文了，发篇文章，攒点收录。

Author: 刘帝伟
原文地址：http://www.csuldw.com/2019/10/20/2019-10-20-nl2sql-introduction/

对于NL2SQL，也许在以前很多人会比较陌生。自从今年6月天池出现首届中文NL2SQL挑战赛之后，算是掀起了一股浪潮，中文NL2SQL也可以说是得到了进一步的发展。NL2SQL是CUI（Conversation User Interface）的新兴研究热点，其研究目的是将用户输入的自然语言转为可用的SQL语句，提高用户查询数据的效率。笔者接触NL2SQL方向并不长，所以也不敢在各位大神面前班门弄斧。比起情感分析、推荐系统、知识图谱这些领域，NL2SQL的文章真是少到可怜。本文也是出于学习目的对NL2SQL方向进行概括和总结，要是相关童鞋也在做这个方向，我们不妨一起交流交流。

什么是NL2SQL？

NL2SQL(Natural Language to SQL)， 顾名思义，是将自然语言转为SQL语句。它可以充当数据库的智能接口，让不熟悉数据库的用户能够快速地找到自己想要的数据。举个例子来说吧，在某个周五的晚上，业务人员小李想写份工作报告，总结下这个月的工作情况。在内容上，有一处需要查看某个产品本月的销售总额，但公司却没有这方面的具体报表数据。小李心里琢磨着，好歹自己也学过数据库，要是知道这个数据在那张表里面就好了。为此，他给开发人员小王打了个电话，本想让他帮忙从后台数据库里查一下，可谁知小王已经趁着周末去度蜜月去了，然后又给另一个开发小夏打了个电话，结果无人接听，真是让小李愁的寝食难安呀！这时候，如果能够有一个搜索框，小李只需要输入"我想查看A产品9月份的销售总额"，最后返回给小李一个SQL语句或是查询结果，岂不大快人心哇。

上面这个例子就是NL2SQL的一个应用场景，无论结果是返回数字，还是将其以报表的形式展示给用户，都要经过NL2SQL这一过程。其实基于图谱的QA问答，本质上也与其类似，知识图谱问答是将用户的query转化为SPARQL，然后从图谱中搜索结果返回给用户。举个栗子，如图Fig 1所示，用户以文本的形式提出Question：“what 's the total number of songs originally performed by anna nalick？”，经过开发的系统解析之后，最后返回给用户的是一串SQL语句“??? ??? ??? ?h??? ??? ??? ??? = ??? ?h??? ???”，或是返回执行结果：1。

NL2SQL发展史

NL2SQL的历史悠久，早在1973年，Woods等人就开发了一个名为LUNAR的系统，可以回答关于从月球带回的岩石样本的问题。到了1978年，Hendrix设计了一个连接美国海军舰艇信息数据库的自然语言接口，名为LIFER/LADDER。这些系统仅仅支持特定数据库的单表操作。

近年来，研究人员