[论文解读] 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 5

一句话总结

本综述回顾了1997年至2014年间的视觉查询系统（VQS），评估其在非专家用户查询基于网络的数据库时的有效性。尽管视觉隐喻有望简化数据库访问，但仅有单一系统——Polaris——实现了商业部署，且极少系统在真实环境中得到验证，表明尽管研究持续进行，其实际采纳程度仍然有限。

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.

研究动机与目标

• 评估视觉查询系统（VQS）在多大程度上成功使非专家用户能够在不学习SQL或XQuery的情况下查询数据库。
• 评估1997年至2014年间开发的VQS原型和工具的网络可用性及真实世界验证情况。
• 分析VQS研究中用于数据库模式展示和查询构建的视觉表示方法。
• 识别VQS研究是否已促成可扩展、可部署的解决方案，以供真实世界网络环境中的最终用户使用。

提出的方法

• 对1997年至2014年间的194篇VQS候选论文进行了系统性文献回顾，剔除非视觉及自然语言查询系统。
• 在排除160项研究后保留34篇论文，其中包括无视觉组件、自然语言接口或重复/相似出版物的研究。
• 分析关键特征：数据库的视觉表示、视觉查询构建方法、网络导向性、数据格式支持（XML/RDF），以及验证状态。
• 根据网络可用性（浏览器端与非网络）和验证级别（原型、用户测试、真实部署或商业产品）对系统进行分类。
• 采用源自先前综述的结构化特征-值框架，并新增特征以评估真实世界影响。
• 评估系统在支持XML和RDF等原生网络数据格式方面的能力，以反映向基于网络的数据的转变趋势。

实验结果

研究问题

• RQ1 视觉查询系统在多大程度上被应用于非专家用户的现实网络环境中？
• RQ2 不同VQS研究中数据库和查询的视觉表示有何差异，哪种最为有效？
• RQ3 VQS研究中有多少比例产生了可网络部署的系统，又有多少仅停留在孤立原型阶段？
• RQ4 有多少VQS原型在小规模用户测试之外经历了真实世界验证？
• RQ5 VQS研究中，网络导向性与长期验证或商业部署之间是否存在相关性？

主要发现

• 仅有单一系统——Polaris——兼具网络导向性和商业可用性，是唯一实现真实世界部署的实例。
• 在34项被评估的系统中，仅有三项在真实环境中进行过测试，且多数仍停留在原型阶段，用户验证有限。
• 大多数系统使用图示表示法来展示数据库模式和查询，尽管也探索了基于图标的和表单式的界面。
• 九项系统针对XML数据，两项支持RDF，表明对原生网络数据格式的关注逐渐增加，但多数系统仍聚焦于传统关系型数据。
• 仅有单一论文（Polaris）同时具备网络可用性和真实世界验证，凸显了研究原型与可部署工具之间的鸿沟。
• 尽管历经数十年研究，VQS仍未成为非专家用户广泛接受的解决方案，表明在用户友好的查询接口方面仍需进一步创新。