2、弥合图数据管理与HCI之间的鸿沟：可视化查询框架探索

弥合图数据管理与HCI之间的鸿沟：可视化查询框架探索

1. 引言

使用数据库查询语言（如XQuery、SPARQL）来编写文本查询通常需要终端用户付出大量的认知努力。传统上，为减轻这一挑战，人们提供了可视化查询方案来替代查询语言的数据检索部分，这推动了在关系数据库、面向对象数据库、Web、半结构化和XML数据库以及图数据库等领域对可视化查询语言的研究。

可视化查询接口利用人机交互（HCI）领域的原理构建，涉及从鼠标点击、键盘输入等基本操作到菜单项选择、目标对象拖放等高级任务。在图结构化数据的背景下，许多现代应用（如药物发现、社交网络、语义Web）都围绕此类数据展开，因为图能够自然地对各种领域的数据进行建模。因此，迫切需要在先进的图查询系统之上构建用户友好的可视化框架，以支持用户轻松地制定各种类型的图查询，如子图搜索、可达性查询、同胚查询等。

2. 可视化查询接口现状及问题

2.1 可视化查询接口组成

一个用于图查询制定的可视化接口通常由多个面板组成：
- 显示底层数据图节点或边标签集的面板。
- 以图形方式构建图查询的面板。
- 包含预定义模式以辅助查询制定的面板。
- 以直观方式显示查询结果的面板。

例如，PubChem提供的用于化学化合物子结构（子图）搜索的可视化接口，面板3提供化学符号列表，用户可从中选择为查询图的节点分配标签；面板2列出一组预定义模式（如苯环），用户可在可视化查询构建过程中将其拖放到面板4中。

2.2 传统方法的问题

2.2.1 可视化查询接口设计与查询处理技术分离

传统上，可视化查