Development of efficient and powerful visual interfaces is major current challenge for database system designers. Despite large investment of research efforts in the domain of user interfaces, database users are still confronted with textual languages for their interaction with database systems, especially with the object-oriented database systems. This thesis presents a visual query language called Object Query Diagram and its graphical interface for a visual query system in object-oriented databases. Unlike relational queries, in which all tuple instances of a relation are always considered as a single entity of designation, in object-oriented queries a class may consist of a number of entities to which the operations in queries may actually apply. As a result, visual query languages for object-oriented databases, in which queries have been formulated based on classes, suffered from the deficiency in describing an entity of designation in queries, which causes some serious drawbacks. First, to designate a part of a class, navigation through object structures through the repetitive use of complex path expression is necessary. Secondly, to specify a non-association between objects, an additional non-association operator is required. Finally, use of a class as a compound of several entities of designation prevents the basic structures of visual query languages from being extended to express complex queries since the change of a part of a class could give an influence on the other part of the class. To overcome the drawbacks of visual query languages based on classes and to support the features of object-oriented data models, e.g., object identity, multivalued attributes, and class hierarchy, the object query diagram is proposed. The object query diagram is based on two constructs: class and object set. An object set is a specialization of a class and is used as a primitive entity of designation in queries. The key idea of the object query diagram is to describe those two constructs explicitly in the query specification by combining a query graph, one of classical approaches to visual queries and the well-known Venn diagram. The expressive power of the object query diagram is analyzed in terms of the calculus-completeness. We define an object calculus and its safe subset as the formal measure of the expressive power of the object query diagram and prove that the object query diagram is calculus-complete. The proof is based on the classical one of Ullman's. A query editor for the object query diagram has a multi-step structure. The steps which compose the formulation process of object-oriented queries are first, to select the subschema relevant to the query, second, to expand the subschema graph to the object query diagram, and finally, to append the logical conditions, projection information, and some constraints on object sets like quantification and recursion.
효율적이고 강력한 시각적 대화 환경의 개발은 데이터베이스 시스템 설계자에게 있어 주요한 연구 분야중 하나이다. 이러한 분야에 대한 대규모의 투자에도 불구하고 데이타베이스 시스템, 특히 객체 지향 데이타베이스 시스템의 사용자들은 여전히 문자형의 질의언어에 제약되어 있다. 본 논문에서는 객체 지향 데이타베이스에서의 시각적 질의 체계를 위한 객체질의도라 불리는 시각적 질의어와 그를 위한 사용자 환경을 제공한다. 관계의 모든 튜플들이 항상 하나의 연산 대상으로 간주되는 관계형 데이타베이스와는 달리 객체 지향 데이타베이스에서는 클래스가 연산의 대상이 되는 다수의 개체들의 복합체로 간주된다. 따라서 클래스에 기초하여 질의를 형성하는 객체 지향 질의어의 경우 연산 대상이 되는 개체를 지정하는 능력의 결여로 몇가지 문제점들을 유발한다. 첫째, 연산 대상이 되는 클래스의 일부를 지정하기 위해 복잡한 경로 표현의 반복적 사용이 필요하다. 둘째, 객체들사이의 비연관성을 지정하기 위한 추가적인 연산자가 필요하다. 마지막으로 연산 대상 개체간의 독립성 부재로 질의어의 기본 구조의 확장이 어렵다. 클래스에 기초한 질의어의 문제점들℃? 해결하고 다수의 객체 지향 데이타 모델의 특성들, 예를 들어 객체 동일성, 다중치 속성, 클래스 계층 구조등을 지원하기 위해 객체질의도를 제안하였다. 객체질의도는 두 개의 구성자, 클래스와 객체집합에 기초를 두고 있다. 객체집합은 클래스의 세분화된 개체로 질의에서 실제 연산이 적용되는 기본적인 연산 대상 개체이다. 본 논문에서는 대표적인 시각적 질의어중 하나인 질의그래프와 잘 알려진 Venn diagram을 결합함으로써 객체질의도의 두 기본 구성자를 질의 명세내에서 시각적으로 제공하여 질의 표현 능력과 질의 형성의 편이성을 제고하였다. 제안된 객체질의도의 표현 능력을 평가하기 위한 척도로써 객체 해석을 정의하고 객체질의도가 그와 동등한 표현능력을 가짐을 수학적으로 증명하였다. 즉 객체 해석에 의해 표현 가능한 모든 질의는 객체질의도에 의해 표현될 수 있음을 수학적 연역법을 이용하여 증명하였다. 보다 효율적인 질의 형성을 위하여 직접처리와 메뉴선택 방식에 근거한 질의 편집기를 설계 구현하였다.
