III: Small: Helping Novices Learn and Debug Relational Queries
三:小:帮助新手学习和调试关系查询
基本信息
- 批准号:2008107
- 负责人:
- 金额:$ 50万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Continuing Grant
- 财政年份:2020
- 资助国家:美国
- 起止时间:2020-10-01 至 2024-09-30
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
In a world where decisions are increasingly driven by data, data analytics skills have become an indispensable part of any education that seeks to prepare its students for the modern workforce. Essential in this skill set is the ability to work with structured data. The standard "tools of trade" for manipulating structured data include the venerable and ubiquitous SQL language as well as popular libraries heavily influenced by relational query languages, e.g., dplyr for R, DataFrame for pandas and Spark. Learning and debugging relational queries, however, pose challenges to novices. Even computer science students with programming backgrounds are often not used to thinking in terms of logic (e.g., when writing SQL queries) or functional programming (e.g., when writing queries using operators that resemble relational algebra). This project proposes to build a system called HNRQ (Helping Novices Learn and Debug Relational Queries) to address these challenges, by explaining why a query is wrong, and helping users to fix and learn relational queries in the process.The first step in the project is to automatically construct small database instances as counterexamples to illustrate why queries return wrong results, and allow users to trace query execution over these instances. Going beyond convincing users that the queries are wrong, HNRQ further aims to guide users towards the next level of understanding---by helping them generalize from specific counterexamples to semantic descriptions of what cause wrong results, and by providing useful hints on how to approach the problems correctly. This ambitious goal will push the boundaries of existing research and will likely lead to the development of novel methodologies for providing explanations and hints. The project will make HNRQ general and practical by embracing the full complexity of real-world query languages and by delivering interactive performance for users to experiment with changes to queries and database instances, observe their effects, and obtain automated feedback and hints all in real time even for complex queries and large databases. The project plans to evaluate HNRQ not only through user studies but also by measuring its direct impact on learning outcomes. The project is committed to making HNRQ open-source and easy to adopt by educators around the world.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
在一个决策越来越受数据驱动的世界中,数据分析技能已成为任何旨在让学生为现代劳动力做好准备的教育不可或缺的一部分。在这个技能组合中至关重要的是使用结构化数据的能力。用于操作结构化数据的标准“交易工具”包括古老且无处不在的SQL语言以及受关系查询语言严重影响的流行库,例如,用于R的DataFrame,用于Pandas和Spark的DataFrame。然而,学习和调试关系查询给新手带来了挑战。即使是有编程背景的计算机科学专业的学生也常常不习惯用逻辑思维(例如,当编写SQL查询时)或函数编程(例如,当使用类似于关系代数的运算符编写查询时)。本项目提出建立一个名为HNRQ的系统(帮助新手学习和学习关系查询)来解决这些挑战,通过解释为什么一个查询是错误的,并帮助用户在这个过程中修复和学习关系查询,项目的第一步是自动构造小数据库实例作为反例来说明为什么查询返回错误的结果,并允许用户跟踪这些实例上的查询执行。超越说服用户的查询是错误的,HNRQ进一步的目的是引导用户对下一个层次的理解-通过帮助他们从具体的反例归纳到导致错误结果的语义描述,并提供如何正确处理问题的有用提示。这一雄心勃勃的目标将推动现有研究的界限,并可能导致开发新的方法来提供解释和提示。该项目将使HNRQ的通用性和实用性,通过拥抱现实世界的查询语言的全部复杂性,并提供交互性能,让用户试验更改查询和数据库实例,观察其效果,并获得自动反馈和提示,即使是在真实的时间复杂的查询和大型数据库。该项目计划不仅通过用户研究,而且通过衡量其对学习成果的直接影响来评估HNRQ。该项目致力于使HNRQ开源并易于被世界各地的教育工作者采用。该奖项反映了NSF的法定使命,并通过使用基金会的知识价值和更广泛的影响审查标准进行评估,被认为值得支持。
项目成果
期刊论文数量(5)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Explaining Differentially Private Query Results With DPXPlain
- DOI:10.14778/3611540.3611596
- 发表时间:2023-08
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Tingyu Wang;Yuchao Tao;Amir Gilad;Ashwin Machanavajjhala;Sudeepa Roy
- 通讯作者:Tingyu Wang;Yuchao Tao;Amir Gilad;Ashwin Machanavajjhala;Sudeepa Roy
I-Rex: Interactive Relational Query Explainer for SQL
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- DOI:10.14778/3415478.3415528
- 发表时间:2020
- 期刊:
- 影响因子:2.5
- 作者:Miao, Zhengjie;Chen, Tiangang;Bendeck, Alexander;Day, Kevin;Roy, Sudeepa;Yang, Jun
- 通讯作者:Yang, Jun
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- DOI:10.1145/3555041.3589721
- 发表时间:2023
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Meng, Hanze;Miao, Zhengjie;Gilad, Amir;Roy, Sudeepa;Yang, Jun
- 通讯作者:Yang, Jun
Causal What-If and How-To Analysis Using HYPER
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- DOI:
- 发表时间:2023
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Fangzhu Shen;Kayvon Heravi;Oscar Gomez;Sainyam Galhotra;Amir Gilad;Sudeepa Roy;Babak Salimi
- 通讯作者:Babak Salimi
Understanding Queries by Conditional Instances
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- DOI:10.1145/3514221.3517898
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Gilad, Amir;Miao, Zhengjie;Roy, Sudeepa;Yang, Jun
- 通讯作者:Yang, Jun
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span style=font-family:#39;Times New Roman#39;;font-size:12pt;Dual sensitive and temporally controlled camptothecin prodrug liposomes codelivery of siRNA for high efficiency tumor therapy/span
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