AI大模型探索之路-实战篇4:深入DB-GPT数据应用开发框架调研

CSDN 2024-06-19 08:01:02 阅读 64

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前言一、DB-GPT总体概述二、DB-GPT关键特性1、私域问答&数据处理&RAG2、多数据源&GBI3、多模型管理4、自动化微调5、Data-Driven Multi-Agents&Plugins6、隐私安全 三、服务器资源准备1、创建实例2、打开jupyterLab 四、DB-GPT启动1、激活 conda 环境2、切换到 DB-GPT 目录3、导入 SQLite 样例数据 五、DB-GPT运行1、使用命令行工具启动2、访问 DB-GPT 页面 六、DB-GPT数据对话1、安装数据库2、添加数据源3、绑定数据库4、对话体验1)选择数据对话2)开始数据对话3)错误处理4)数据对话15)数据对话2 总结


前言

在当今的人工智能时代,大模型技术的迅猛发展为各行各业带来了前所未有的变革。这些大模型,以其强大的语言理解和生成能力,正在逐步成为智能化应用的核心。然而,如何高效地利用这些大模型,构建出满足各种需求的应用,仍然是一个具有挑战性的问题。DB-GPT,作为一个开源的AI原生数据应用开发框架,应运而生,旨在简化大模型应用的开发过程,让构建智能化应用变得触手可及。本文将深入介绍DB-GPT的核心功能、关键特性,并通过实战操作,展示如何利用DB-GPT进行数据应用开发。

一、DB-GPT总体概述

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DB-GPT是一个开源的AI原生数据应用开发框架。目的是构建大模型领域的基础设施,通过开发多模型管理(SMMF)、Text2SQL效果优化、RAG框架以及优化、Multi-Agents框架协作、AWEL(智能体工作流编排)等多种技术能力,让围绕数据库构建大模型应用更简单,更方便。

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核心能力主要有以下几个部分:

RAG(Retrieval Augmented Generation),RAG是当下落地实践最多,也是最迫切的领域,DB-GPT目前已经实现了一套基于RAG的框架,用户可以基于DB-GPT的RAG能力构建知识类应用。

GBI:生成式BI是DB-GPT项目的核心能力之一,为构建企业报表分析、业务洞察提供基础的数智化技术保障。微调框架: 模型微调是任何一个企业在垂直、细分领域落地不可或缺的能力,DB-GPT提供了完整的微调框架,实现与DB-GPT项目的无缝打通,在最近的微调中,基于spider的准确率已经做到了82.5%数据驱动的Multi-Agents框架: DB-GPT提供了数据驱动的自进化Multi-Agents框架,目标是可以持续基于数据做决策与执行。数据工厂: 数据工厂主要是在大模型时代,做可信知识、数据的清洗加工。数据源: 对接各类数据源,实现生产业务数据无缝对接到DB-GPT核心能力。

二、DB-GPT关键特性

1、私域问答&数据处理&RAG

DB-GPT支持通过内置、多文件格式上传、插件自抓取等方式自定义构建知识库,能够对海量结构化和非结构化数据进行统一向量存储与检索,实现高效的知识管理。此外,DB-GPT还实现了基于RAG的框架,用户可以基于DB-GPT的RAG能力构建知识类应用,为用户提供更加智能的问答体验。

2、多数据源&GBI

DB-GPT支持与多种数据源进行交互,包括但不限于Excel、各类数据库和数仓,同时支持生成分析报告,为用户提供深入的业务洞察。GBI,即生成式BI,是DB-GPT项目的核心能力之一,可以为构建企业报表分析、业务洞察提供基础的数智化技术保障。

3、多模型管理

DB-GPT支持海量模型,包括多种开源和API代理的大语言模型,如LLaMA/LLaMA2、Baichuan、ChatGLM、文心、通义、智谱、星火等。用户可以根据需求选择合适的模型进行应用开发,极大地提高了开发的灵活性和便捷性。

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4、自动化微调

围绕大语言模型、Text2SQL数据集、LoRA/QLoRA/Pturning等微调方法构建的自动化微调轻量框架, 让TextSQL微调像流水线一样方便。

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5、Data-Driven Multi-Agents&Plugins

DB-GPT支持自定义插件执行任务,并且原生支持Auto-GPT插件模型,通过Agents协议采用Agent Protocol标准,实现智能体之间的协作和任务的高效执行。这种数据驱动的自进化Multi-Agents框架,可以持续基于数据做决策与执行,大大提高了应用的智能化水平。

6、隐私安全

DB-GPT注重数据隐私和安全,通过私有化大模型、代理脱敏等多种技术保障数据的隐私安全。这一点在当今这个数据安全日益受到重视的时代,显得尤为重要。

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三、服务器资源准备

DB-GPT刚好有支持AutoDL的镜像,因此直接在AutoDL 云平台时进行实践操作;在AutoDL云平台上,选择一台4090 GPU24G的服务器,为DB-GPT的运行提供必要的计算资源。打开jupyterLab,选择“终端”启动项,打开终端页面,后续所有操作都基于终端进行操作。

1、创建实例

选择一台4090 GPU24G的服务器,进行创建实例。

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2、打开jupyterLab

选择”终端“启动项,打开终端页面,后续所有操作都基于终端进行操作。

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四、DB-GPT启动

1、激活 conda 环境

conda activate dbgpt

2、切换到 DB-GPT 目录

cd /root/DB-GPT/

3、导入 SQLite 样例数据

bash ./scripts/examples/load_examples.sh

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五、DB-GPT运行

1、使用命令行工具启动

dbgpt start webserver --port 6006

dbgpt 是 DB-GPT 项目的命令行工具,这里利用命令行工具来启动(当然,你也可以使用命令 python dbgpt/app/dbgpt_server.py --port 6006 来启动)。

这里使用 6006 端口来启动服务,这个端口方便在 AutoDL 中开启公网访问。

镜像中默认准备好了 Qwen-1_8B-Chat 和 text2vec-large-chinese 模型文件。

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2、访问 DB-GPT 页面

在服务器示例列表中,找到自定义服务,点击。

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点击 “访问” 后自动打开的页面如下:

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六、DB-GPT数据对话

数据对话能力是通过自然语言与数据进行对话,主要是结构化与半结构化数据的对话,可以辅助做数据分析与洞察。在开始数据对话之前,我们首先需要添加数据源

1、安装数据库

步骤1:安装MySQL数据库

sudo apt-get updatesudo apt-get install mysql-serversudo service mysql start

安装启动mysql完成之后,登录mysql(默认无密码)

mysql -u root -p

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步骤2:创建数据库用户

CREATE USER 'gpt'@'localhost' IDENTIFIED BY 'gpt';

步骤3:给数据库用户赋权限

GRANT ALL PRIVILEGES ON *.* TO 'gpt'@'localhost';FLUSH PRIVILEGES;

2、添加数据源

1)数据准备

目前DB-GPT支持多种数据库类型。 选择对应的数据库类型添加即可。这里我们选择的是MySQL作为演示,演示的测试数据:case_1_student_manager_mysql.sql

create database case_1_student_manager character set utf8;use case_1_student_manager;CREATE TABLE students ( student_id INT PRIMARY KEY, student_name VARCHAR(100) COMMENT '学生姓名', major VARCHAR(100) COMMENT '专业', year_of_enrollment INT COMMENT '入学年份', student_age INT COMMENT '学生年龄') COMMENT '学生信息表';CREATE TABLE courses ( course_id INT PRIMARY KEY, course_name VARCHAR(100) COMMENT '课程名称', credit FLOAT COMMENT '学分') COMMENT '课程信息表';CREATE TABLE scores ( student_id INT, course_id INT, score INT COMMENT '得分', semester VARCHAR(50) COMMENT '学期', PRIMARY KEY (student_id, course_id), FOREIGN KEY (student_id) REFERENCES students(student_id), FOREIGN KEY (course_id) REFERENCES courses(course_id)) COMMENT '学生成绩表';INSERT INTO students (student_id, student_name, major, year_of_enrollment, student_age) VALUES(1, '张三', '计算机科学', 2020, 20),(2, '李四', '计算机科学', 2021, 19),(3, '王五', '物理学', 2020, 21),(4, '赵六', '数学', 2021, 19),(5, '周七', '计算机科学', 2022, 18),(6, '吴八', '物理学', 2020, 21),(7, '郑九', '数学', 2021, 19),(8, '孙十', '计算机科学', 2022, 18),(9, '刘十一', '物理学', 2020, 21),(10, '陈十二', '数学', 2021, 19);INSERT INTO courses (course_id, course_name, credit) VALUES(1, '计算机基础', 3),(2, '数据结构', 4),(3, '高等物理', 3),(4, '线性代数', 4),(5, '微积分', 5),(6, '编程语言', 4),(7, '量子力学', 3),(8, '概率论', 4),(9, '数据库系统', 4),(10, '计算机网络', 4);INSERT INTO scores (student_id, course_id, score, semester) VALUES(1, 1, 90, '2020年秋季'),(1, 2, 85, '2021年春季'),(2, 1, 88, '2021年秋季'),(2, 2, 90, '2022年春季'),(3, 3, 92, '2020年秋季'),(3, 4, 85, '2021年春季'),(4, 3, 88, '2021年秋季'),(4, 4, 86, '2022年春季'),(5, 1, 90, '2022年秋季'),(5, 2, 87, '2023年春季');

执行SQL,创建数据库,创建数据表、添加数据

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2)数据检查

查看SQL之后,数据是否正常入库

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3、绑定数据

将我们创建的MySQL数据库设置为数据源

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配置好数据库连接信息

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4、对话体验

用户可以通过自然语言提问,DB-GPT会根据问题的语义理解,生成相应的SQL查询语句,并将查询结果以图表、表格或数据的形式返回给用户。这样的交互方式极大地简化了数据分析的复杂性,使得非技术用户也能够轻松地进行数据查询和分析。

1)选择数据对话

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2)开始数据对话

此时界面上数据库已经默认设置为我们前面绑定的数据库了,也可以手动选择

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3)错误处理

数据对话的过程中,可能会遇到一些问题,比如缺少必要的Python库或者模型对某些查询的处理不够准确。例如,如果在提问咨询时遇到“RuntimeError: ‘cryptography’ package is required for sha256_password or caching_sha2_password auth methods”的错误,就需要安装相应的Python库来解决问题。通过pip install cryptography命令安装缺少的库后,需要重新启动DB-GPT以使更改生效。

pip install cryptography

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安装后重新启动DB-GPT

4)数据对话1

问题:请帮我查询总共有多少学生?

可以看到数据查询成功,而且还分3中方式返回Chart、SQL、Data

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返回SQL语句,可以检查相关的SQL是否正确

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Data页签返回执行结果

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SQL执行

还可以点击上面的Editor按钮,复制SQL,直接在页面上执行,查看结果

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5)数据对话2

后门连接问了两次稍微比第一次复杂一点的请求,就搞不定了。

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数据对话的体验展示了DB-GPT在处理结构化和半结构化数据方面的能力,它能够理解用户的自然语言查询,并准确地转换成SQL语句,执行查询并返回结果。用户可以通过简单的问答形式,获取到他们需要的数据洞察,这对于数据分析和业务决策来说是非常有价值的。

总结

经过实战测试,DB-GPT展现了其强大的功能、对多种模型的支持以及良好的界面体验。但是在交互体验和复杂任务处理方面存在一定的不足,如果模型的稳定性和任务拆解能力的进一步提升,DB-GPT有望成为大模型应用开发领域的优秀工具。

DB-GPT的开发团队持续在优化其功能和性能,用户社区的反馈和贡献也是推动其进步的重要力量。随着大模型技术的成熟和应用的普及,我们可以期待DB-GPT在未来能够提供更加完善和强大的服务,帮助开发者轻松构建出智能、高效的应用,推动人工智能技术在各行各业的应用和发展。

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