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经自增强微调在Text-to-SQL中整合推理与泛化

Integrating Reasoning and Generalization in Text-to-SQL via Self-Enhanced Fine-Tuning

摘要

Text-to SQL 旨在将自然语言问题转换为结构化数据库上的可执行 SQL 查询,使非专家用户能够直观地访问数据。虽然大型语言模型 (LLM) 的最新进展在这项任务中显示出了希望,但现有的基于 LLM 的方法往往难以在强大的推理能力和强大的泛化能力之间取得平衡。为了解决这些限制,我们提出 CoTE-SQL 通过三个关键创新来增强基于 LLM 的文本到 SQL 的生成:(i)从 LLM 中提取的自我增强推理轨迹,无需人工注释,(ii)通过模块化分解和示例检索进行结构化思想链(CoT)提示,以及(iii)基于 SQL 执行反馈的错误感知修订。对 Spider 和 Bird 基准测试的大量实验表明,CoTE-SQL 在基于开源 LLM 构建的方法中实现了新的最先进的性能,在 Bird 上具有可比的模型大小(53.39% EX / 59.02 VES),并且在 Spider 上取得了强劲的结果(79.60% EX / 77.19 VES),在复杂查询方面的收益尤其显着。结果凸显了在基于 LLM 的文本到 SQL 设计框架中结合自我增强、结构化推理和执行时反馈的有效性。

经自增强微调在Text-to-SQL中整合推理与泛化:论文配图
图 1. 现有文本到 SQL 方法的局限性。 (i) 情境学习方法可以分为两种类型。第一个被称为浅层提示,通过示例演示 SQL 生成,但未能充分利用大语言模型的推理能力。第二种是基于 CoT 的提示,建立在 CoT 推理的基础上,但由于推理多样性有限,经常会出现泛化性差的问题,并且难以处理复杂的 SQL 任务。 (ii)基于微调的方法容易出现逻辑错误,主要受到注释数据的数量和质量的限制。此外,这些方法通常缺乏对中间推理步骤的明确监督,导致复杂查询的性能不佳。