[논문 리뷰] A Survey on Visual Query Systems in the Web Era (extended version)

Jorge Lloret-Gazo|arXiv (Cornell University)|2017. 08. 01.

Data Visualization and Analytics참고 문헌 32인용 수 5

한 줄 요약

이 종합 검토는 1997년에서 2014년 사이의 시각적 질의 시스템(VQS)을 검토하며, 비전문가 사용자가 SQL이나 XQuery를 배우지 않고 웹 기반 데이터베이스를 쿼리하는 데에 그 효과성을 평가한다. 시각적 메타포가 데이터베이스 접근을 단순화할 수 있다는 잠재력에도 불구하고, 유일하게 상용 배포에 성공한 시스템은 Polaris뿐이며, 실제 환경에서 검증된 시스템은 소수에 불과하여 연구가 지속됨에도 불구하고 실제 적용은 제한적임을 시사한다.

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.

연구 동기 및 목표

• 비전문가 사용자가 SQL이나 XQuery를 배우지 않고도 시각적 질의 시스템(VQS)을 통해 데이터베이스를 쿼리할 수 있도록 하는 데에 얼마나 성공했는지 평가하기.
• 1997년에서 2014년 사이에 개발된 VQS 프로토타입 및 도구의 웹 가용성과 실제 환경에서의 검증 상태를 평가하기.
• VQS 연구에서 데이터베이스 스키마 표현 및 질의 작성에 사용된 시각적 표현 방식을 분석하기.
• VQS 연구가 실제 웹 환경에서 사용자에게 확장 가능하고 구현 가능한 솔루션으로 이어졌는지 확인하기.

제안 방법

• 1997년에서 2014년 사이의 VQS에 관한 194篇의 후보 논문을 체계적으로 문헌 검토하여, 비시각적 또는 자연어 질의 시스템은 제외하였다.
• 비시각적 구성요소, 자연어 인터페이스, 중복 또는 유사한 출판물 등을 포함한 160건을 제외한 후 최종 34건의 논문을 유지하였다.
• 핵심 기능 분석: 데이터베이스의 시각적 표현, 질의 작성 방법, 웹 기반 성향, 데이터 형식 지원(XML/RDF), 검증 상태.
• 웹 가용성(브라우저 기반 대비 비웹)과 검증 상태(프로토타입, 사용자 테스트, 실제 구현, 상용 제품) 기반으로 시스템을 분류하였다.
• 이전 종합 검토에서 유도된 구조화된 기능-값 프레임워크를 활용하였으며, 실제 영향 평가를 위해 새로운 기능을 추가하였다.
• 웹 네이티브 데이터 형식인 XML과 RDF를 지원하는 능력을 평가하여, 웹 기반 데이터로의 이행을 반영하였다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 비전문가 사용자를 대상으로 한 실제 웹 환경에서 시각적 질의 시스템(VQS)이 얼마나 널리 보급되었는가?
• RQ2 VQS 연구에서 데이터베이스 및 질의의 시각적 표현 방식은 어떻게 다름과 가장 효과적인 방식은 무엇인가?
• RQ3 VQS 연구 결과 중 웹 배포 가능한 시스템과 고립된 프로토타입 중 어느 비율이 차지하는가?
• RQ4 실제 환경 검증을 통해 소규모 사용자 테스트를 넘어서 검증된 VQS 프로토타입은 몇 개인가?
• RQ5 VQS 연구에서 웹 기반 성향과 장기적인 검증 또는 상용 배포 사이에 상관관계가 있는가?

주요 결과

• 유일하게 웹 기반이면서도 상용으로 제공된 시스템은 Polaris뿐이었으며, 이는 유일한 실제 환경 배포 사례였다.
• 검토된 34개 시스템 중 유일하게 실제 환경에서 테스트된 것은 3개에 불과했으며, 대부분은 사용자 검증이 제한된 프로토타입에 머물렀다.
• 대부분의 시스템이 데이터베이스 스키마와 질의 모두에 다이어그램 기반 표현 방식을 사용했지만, 아이콘 기반 및 양식 기반 인터페이스도 탐색된 바 있었다.
• 9개 시스템이 XML 데이터를 대상으로 하였으며, 2개는 RDF를 지원하여 웹 네이티브 데이터 형식에 대한 관심이 증가하고 있음을 보여주었지만, 대부분의 시스템은 여전히 전통적인 관계형 데이터를 중심으로 하였다.
• 웹 가용성과 실제 환경 검증이 동시에 확보된 사례는 오직 1건(즉, Polaris)뿐이었으며, 이는 연구 프로토타입과 실제 구현 가능한 도구 사이의 격차를 강조한다.
• 수십 년에 걸친 연구에도 불구하고 VQS는 비전문가 사용자에게 널리 수용되지 못했으며, 사용자 友好的 질의 인터페이스의 추가 혁신이 필요함을 시사한다.