🧮 智能数据整理

功能演示

1. 功能概述

智能数据整理是一个创新性的数据处理工具,旨在通过自然语言交互简化复杂的表格操作流程。该功能利用大型语言模型(LLM)的语义理解能力,使用户能够用日常语言描述他们的数据处理需求,而无需掌握复杂的编程或数据处理技能。

核心功能:

  • 自然语言驱动的数据处理
  • 多种表格操作(如合并、重塑、比较等)
  • 复杂多步骤操作的智能规划和执行
  • 交互式结果预览和数据导出

应用场景:

这个工具特别适用于数据分析师、业务分析师和非技术背景的用户,他们需要处理和分析复杂的表格数据,但可能缺乏高级编程技能。它可以应用于各种领域,如财务报告整合、人力资源数据分析、销售数据处理等。

主要特点:

  1. 直观的自然语言交互界面
  2. 支持复杂的多步骤数据处理流程
  3. 智能匹配最相关的数据处理工具和示例
  4. 实时结果预览和交互式反馈机制

2. 实现流程

2.1 数据上传和预处理

文件上传支持:

  • 支持CSV和Excel文件格式
  • 多文件同时上传功能
  • 对于Excel文件,支持多表单选择

数据清洗:

  • 自动清理列名,移除特殊字符并替换空格
  • 标准化列名格式,确保一致性

2.2 自然语言交互

用户输入处理:

  • 捕获用户的自然语言查询
  • 解析查询以识别关键操作和目标

对话历史管理:

  • 维护对话上下文
  • 支持基于历史交互的连续对话

2.3 相关工具和示例匹配

向量数据库查询:

  • 将用户查询转换为向量表示
  • 在向量空间中搜索最相关的工具函数和使用示例

工具函数匹配:

  • 基于相似度检索最相关的数据处理工具
  • 动态生成工具函数描述列表

相似示例检索:

  • 从历史用例中检索相似的数据处理场景
  • 提供参考示例以增强模型理解

2.4 智能操作规划

需求理解和任务分解:

  • 分析用户需求,识别所需的操作步骤
  • 将复杂任务分解为一系列基本操作

操作步骤生成:

  • 基于识别的需求生成详细的操作步骤
  • 优化步骤顺序以确保逻辑连贯性

2.5 数据处理执行

核心操作功能:

  • 表格合并(类似SQL JOIN)
  • 数据重塑(宽转长、长转宽)
  • 数据集比较
  • 数据去重
  • 垂直合并(堆叠)多个表格

多步骤操作的顺序执行:

  • 按照生成的步骤顺序执行数据处理操作
  • 在每个步骤之间保存中间结果

2.6 结果展示和导出

数据预览:

  • 提供处理后数据的实时预览
  • 支持分步骤查看中间结果

结果下载:

  • 提供CSV格式的处理结果下载选项
  • 支持多个处理步骤结果的单独下载

2.7 用户反馈收集

反馈界面设计:

  • 简洁的点赞/踩功能
  • 可选的详细反馈输入

反馈数据处理:

  • 记录用户反馈与相应的操作关联
  • 利用反馈数据优化系统性能和用户体验

3. 设计细节

3.1 自然语言处理

大模型集成:

  • 使用先进的语言模型(如GPT系列)进行自然语言理解
  • 自定义模型提示以优化数据处理任务的理解和执行

对话上下文管理:

  • 实现会话状态管理,保持对话连贯性
  • 动态更新对话历史,确保模型理解上下文

3.2 向量数据库应用

工具函数索引:

  • 将所有可用的数据处理工具函数向量化
  • 建立高效的向量索引以支持快速检索

示例检索机制:

  • 维护一个包含各种数据处理场景的示例库
  • 实现基于余弦相似度的最近邻检索

3.3 数据处理框架

DataFrameWorkflow 类设计:

  • 封装整个数据处理流程
  • 管理数据框、操作历史和中间结果

工具函数封装:

  • 将常见数据操作封装为独立的工具函数
  • 使用装饰器模式实现统一的函数接口和文档

3.4 用户界面设计

Streamlit 界面布局:

  • 利用Streamlit构建直观、响应式的Web界面
  • 实现文件上传、对话输入、结果展示等功能区

交互式操作流程:

  • 设计清晰的用户引导流程
  • 提供实时反馈和操作提示

3.5 错误处理和反馈机制

异常捕获和日志记录:

  • 实现全面的异常处理策略
  • 使用结构化日志记录关键操作和错误

用户反馈收集和分析:

  • 设计用户友好的反馈收集界面
  • 实现反馈数据的存储和分析流程

3.6 数据安全考虑

本地数据处理:

  • 确保所有数据操作在用户本地环境中进行
  • 避免敏感数据传输到外部服务器

4. 核心技术亮点

自然语言驱动的数据处理:

通过整合先进的自然语言处理技术,使系统能够理解和执行用户以自然语言描述的复杂数据处理任务。这大大降低了用户的学习曲线,使非技术背景的用户也能执行复杂的数据操作。

复杂多步骤操作的智能规划:

系统能够自动将用户的高级需求分解为一系列具体的操作步骤。这种智能规划能力使得复杂的数据处理任务变得简单和直观,同时保证了操作的逻辑性和效率。

基于向量数据库的相关工具和示例匹配:

利用向量数据库技术,系统能够快速检索最相关的工具函数和使用示例。这不仅提高了处理效率,还能为用户提供更精准的操作建议和参考。

灵活的工具函数设计:

采用模块化的工具函数设计,使系统具有高度的可扩展性。新的数据处理功能可以轻松集成到现有框架中,无需大幅修改核心逻辑。

Langfuse 集成实现任务追踪和性能监控:

通过集成Langfuse,系统能够详细记录每个处理任务的执行过程和性能指标。这为系统优化和问题诊断提供了宝贵的数据支持。

用户反馈机制用于持续优化和 bad case 收集:

实现了一个闭环的用户反馈系统,不仅收集用户对处理结果的评价,还能够识别和记录失败案例。这为系统的持续改进和优化提供了直接的用户输入,有助于不断提升处理准确性和用户满意度。

通过这些技术亮点,智能数据整理功能不仅简化了复杂的数据处理流程,还为用户提供了一个智能、高效且不断进化的数据处理解决方案。