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從 SQL 到 Text-to-SQL：讓資料庫聽懂人話
公司、醫院、學校和政府每天都在累積資料，但「資料存在」不代表「每個人都能使用」。很多時候，我們知道自己想問什麼，卻不知道資料放在哪張表，也不知道該怎麼寫 SQL。
我的碩士論文研究的，就是如何讓使用者直接用自然語言提問，再由系統自動產生可以執行的 SQL。這項技術稱為 Text-to-SQL。
不過，在介紹我的方法之前，我想先從最基本的問題開始：資料庫到底長什麼樣子？SQL 又在做什麼？
先認識資料庫：表、欄位與資料列
關聯式資料庫可以想成一組彼此有關聯的試算表。假設一間商店有兩張表：
顧客表 customers
| customer_id | name | city |
|---|---|---|
| 101 | Amy | Taipei |
| 102 | Bob | Tainan |
訂單表 orders
| order_id | customer_id | amount |
|---|---|---|
| 9001 | 101 | 1200 |
| 9002 | 101 | 650 |
| 9003 | 102 | 800 |
直向的 name、city、amount 稱為欄位，描述資料具有哪些屬性；橫向的每一筆內容稱為資料列。整個資料庫有哪些表、欄位與型別，合起來稱為 Schema（資料庫結構）。
其中，customers.customer_id 是每位顧客不重複的編號，稱為主鍵。orders.customer_id 則指向顧客表中的同名編號，稱為外鍵。靠著這個關係，我們才知道訂單 9001 和 9002 都屬於 Amy。
真實資料庫當然比這複雜得多：可能有數十張表、數百個欄位，而且名稱常是縮寫。使用者只看到「顧客」和「訂單」，系統看到的卻可能是 cust_info、txn_hdr 和一大串編號。
SQL 是怎麼向資料庫提問的？
SQL（Structured Query Language）是操作關聯式資料庫的語言。若要找出住在台北的顧客，可以寫：
SELECT name
FROM customers
WHERE city = 'Taipei';
這三行可以直接讀成：
SELECT name：我要取得姓名。FROM customers：資料來自顧客表。WHERE city = 'Taipei'：只保留城市為台北的資料。
如果問題改成「台北顧客總共下了幾筆訂單？」，就必須同時使用顧客表和訂單表：