[論文レビュー] A Survey on Visual Query Systems in the Web Era (extended version)

Jorge Lloret-Gazo|arXiv (Cornell University)|Aug 1, 2017

Data Visualization and Analytics参考文献 32被引用数 5

ひとこと要約

本調査は1997年から2014年までの視覚的クエリシステム（VQS）をレビューし、非専門家ユーザーがWebベースのデータベースをクエリする際の有効性を評価する。視覚的メタファーがデータベースへのアクセスを簡素化するという可能性にかかわらず、商業的導入を達成したのはPolarisのたった1つのシステムにとどまり、実世界の環境での検証を経たシステムもほとんどなく、研究が続く中で実用的導入は限定的であることが示唆される。

ABSTRACT

As more and more collections of data are becoming available on the web to everyone, non expert users demand easy ways to retrieve data from these collections. One solution is the so called Visual Query Systems (VQS) where queries are represented visually and users do not have to understand query languages such as SQL or XQuery. In 1996, a paper by Catarci reviewed the Visual Query Systems available until that year. In this paper, we review VQSs from 1997 until now and try to determine whether they have been the solution for non expert users. The short answer is no because very few systems have in fact been used in real environments or as commercial tools. We have also gathered basic features of VQSs such as the visual representation adopted to present the reality of interest or the visual representation adopted to express queries.

研究の動機と目的

• 視覚的クエリシステム（VQS）が、SQL や XQuery を学習しなくても非専門家ユーザーがデータベースをクエリできるようになるまでの到達度を評価すること。
• 1997年から2014年までの間において開発されたVQSのプロトタイプおよびツールのWeb上の利用可能性と実世界での検証状況を評価すること。
• VQS研究におけるデータベーススキーマの視覚的表現およびクエリ作成方法を分析すること。
• VQS研究が、実世界のWeb環境におけるエンドユーザー向けにスケーラブルで導入可能なソリューションを生み出したかどうかを特定すること。

提案手法

• 1997年から2014年までのVQSに関する194件の候補論文を系統的文献レビューとして調査し、視覚的でない、および自然言語インターフェースのシステムは除外した。
• 視覚的要素の欠如、自然言語インターフェース、重複・類似論文のため、160件を除外し、最終的に34件の論文を保持した。
• 主な特徴を分析：データベースの視覚的表現、視覚的クエリ作成方法、Web指向性、データフォーマット対応（XML/RDF）、検証状況。
• Web利用可否（ブラウザベース対非Web）および検証状況（プロトタイプ、ユーザーテスト、実稼働導入、商業製品）に基づき、システムを分類した。
• 先行調査で用いられた構造化された特徴-値フレームワークを採用し、実世界への影響を評価するための新規特徴を追加した。
• Webネイティブなデータフォーマット（XML や RDF）をサポートできるかどうかを評価し、Webベースのデータへのシフトを反映した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 視覚的クエリシステムは、非専門家ユーザーが実世界のWeb環境でどの程度採用されたか。
• RQ2 VQS研究におけるデータベースおよびクエリの視覚的表現はどのように異なり、どの表現が最も効果的か。
• RQ3 VQS研究のうち、Webにデプロイ可能なシステムと孤立したプロトタイプの割合はどの程度か。
• RQ4 実世界での検証（小規模ユーザーテストを超えた）を経たVQSプロトタイプはいくつあるか。
• RQ5 VQS研究において、Web指向性と長期的な検証、または商業的導入の間に相関関係があるか。

主な発見

• Web指向性と商業的利用可能性を両立したのはPolarisのたった1つのシステムにとどまり、実世界での導入の唯一の事例である。
• 34件のレビュー対象システムのうち、わずか3件が実環境でのテストを経ており、大多数はユーザー検証が限定的で、プロトタイプにとどまった。
• 多くのシステムが、データベーススキーマおよびクエリの両方に対して図式的表現を用いていたが、アイコンベースやフォームベースのインターフェースも検討された。
• 9つのシステムがXMLデータを対象としており、2つがRDFをサポートしており、Webネイティブなデータフォーマットへの関心が高まっているが、依然として多数のシステムは従来のリレーショナルデータに焦点を当てていた。
• Web利用可能性と実世界での検証の両方が満たされたのは1件（Polaris）にとどまり、研究プロトタイプと実用可能なツールとの間には大きなギャップがあることが浮き彫りになった。
• 数十年にわたる研究にもかかわらず、VQSは非専門家ユーザーにとって広く受け入れられるソリューションとはなっておらず、ユーザーフレンドリーなクエリインターフェース分野におけるさらなるイノベーションの必要性が示唆される。