Increasing productivity in High Energy Physics data mining with a Domain Specific Visual Query Language

Abstract

Diese Arbeit entwickelt die erste anwendungsspezifische visuelle Anfragesprache für Hochenergiephysik. Nach dem aktuellen Stand der Technik ist Analyse von experimentellen Ergebnissen in der Hochenergiephysik ein sehr aufwendiger Vorgang. Die Verwendung allgemeiner höherer Programmiersprachen und komplexer Bibliotheken für die Erstellung und Wartung der Auswertungssoftware lenkt die Wissenschaftler von den Kernfragen ihres Gebiets ab. Unser Ansatz führt eine neue Abstraktionsebene in Form einer visuellen Programmiersprache ein, in der die Physiker die gewünschten Ergebnisse in einer ihrem Anwendungsgebiet nahen Notation formulieren können. Die Validierung der Hypothese erfolgte durch die Entwicklung einer Sprache und eines Software-Prototyps. Neben einer formalen Syntax wird die Sprache durch eine translationale Semantik definiert. Die Semantik wird dabei mittels einer Übersetzung in eine durch spezielle Gruppierungsoperatoren erweiterte NF2-Algebra spezifiziert. Die vom Benutzer erstellten visuellen Anfragen werden durch einen Compiler in Code für eine Zielplattform übersetzt. Die Benutzbarkeit der Sprache wurde durch eine Benutzerstudie validiert, deren qualitative und quantitative Ergebnisse vorgestellt werden