数据库的自然语言接口——构建NLIDB的基础知识

数据库的自然语言接口——构建NLIDB的基础知识

本章的主要目的是帮助读者形成对NLIDB的高层理解，并更好地理解和利用本书中介绍的技术和方法。我们首先在第2.1节了一个示例数据库以及针对数据库的示例输入问题。然后在介绍本书剩余部分将要使用的术语。

2.1 示例数据库和示例问题

为了使本书讨论更具体和易于理解，我们引入了一个示例数据库，称为书店数据库。书店数据库包含三个表：书表、作者表和类别表。书表存储书本的基本信息，包括书名、ISBN、作者ID、类别ID、价格和出版日期；作者表存储作者的基本信息，包括作者ID、作者姓名和国籍；类别表存储类别的基本信息，包括类别ID和类别名称。

表2.1 书店数据库的书表

字段名	数据类型	主键	非空	默认值
书名	varchar(255)	是	是	无
ISBN	varchar(13)	是	是	无
作者ID	int	是	是	无
类别ID	int	是	是	无
价格	decimal(10, 2)	否	是	0.00
出版日期	date	否	是	无

表2.2 书店数据库的作者表

字段名	数据类型	主键	非空	默认值
作者ID	int	是	是	无
作者姓名	varchar(255)	否	是	无
国籍	varchar(255)	否	否	无

表2.3 书店数据库的类别表

字段名	数据类型	主键	非空	默认值
类别ID	int	是	是	无
类别名称	varchar(255)	否	是	无

在示例数据库中，我们可以使用自然语言来查询数据库。例如，以下是一些示例查询：

• 找到所有由“王小波”编写的书。
• 找到所有价格在100元以上的书。
• 找到所有在2020年出版的书。
• 找到所有属于“小说”类别的书。
• 找到所有由“王小波”编写的、价格在100元以上的、在2020年出版的、属于“小说”类别的书。

这些示例查询涵盖了NLIDB的基本查询功能。在本书中，我们将介绍更多高级的查询功能，例如聚合查询、子查询和连接查询。

2.2 NLIDB的术语

在介绍NLIDB之前，我们首先需要了解一些术语。

• 自然语言接口（NLIDB） ：NLIDB是允许用户使用自然语言与数据库交互的一种接口。
• 自然语言处理（NLP） ：NLP是计算机科学的一个分支，它研究如何让计算机理解和生成人类语言。
• 语义解析 ：语义解析是指将自然语言句子转换为计算机可以理解的内部表示的过程。
• 查询生成 ：查询生成是指将语义解析的结果转换为数据库查询的过程。
• 查询执行 ：查询执行是指数据库系统执行数据库查询并返回结果的过程。

2.3 NLIDB的组件

NLIDB通常由以下组件组成：

• 自然语言解析器 ：自然语言解析器负责将自然语言句子转换为计算机可以理解的内部表示。
• 查询生成器 ：查询生成器负责将语义解析的结果转换为数据库查询。
• 数据库系统 ：数据库系统负责执行数据库查询并返回结果。

NLIDB的组件之间的交互过程如图2.1所示。

[图2.1 NLIDB的组件之间的交互过程]

2.4 小结

本章介绍了NLIDB的基本知识，包括示例数据库和示例问题、NLIDB的术语和NLIDB的组件。在接下来的章节中，我们将介绍NLIDB的更多细节，并探讨如何构建NLIDB。