NL2VIS - 将自然语言（NL）查询转化为相应的可视化（VI） - 在商业可视化供应商和学术研究人员中吸引了越来越多的关注。在过去的几年里，基于高级的深度学习的模型已经实现了许多自然语言处理（NLP）任务的人类能力，这清楚地告诉我们，基于深度学习的技术是推动NL2VIS领域的好选择。但是，大禁区是缺乏大量（NL，VIS）对的基准。我们呈现NVBench，第一个大型NL2VIS基准测试，其中包含来自105个域的750个表的25,750（NL，VI）对，由（NL，SQL）基准合成，以支持跨域NL2VIS任务。NVBench的质量已被23名专家和300多名人群工人广泛验证。使用NVBench的基于深度学习的模型培训表明NVBench可以推动NL2VIS的领域。

我们开发了NL2接口，以探索从自然语言查询中生成可用的交互式多访问界面的潜力。借助NL2系列，用户可以直接编写自然语言查询，以自动生成完全交互式的多访问界面，而无需任何额外的学习工具或编程语言。此外，用户可以与接口进行交互，以轻松地转换数据并快速看到可视化中的结果。

自然语言界面（NLIS）为用户提供了一种方便的方式来通过自然语言查询交互分析数据。然而，交互式数据分析是一种苛刻的过程，特别是对于新手数据分析师。从不同域探索大型和复杂的数据集时，数据分析师不一定有足够的关于数据和应用域的知识。它使他们无法有效地引起一系列查询并广泛导出理想的数据洞察力。在本文中，我们使用Step-Wise查询推荐模块开发NLI，以帮助用户选择适当的下一步探索操作。该系统采用数据驱动方法，以基于其查询日志生成用户兴趣的应用域的逐步语义相关和上下文感知的查询建议。此外，该系统可帮助用户将查询历史和结果组织成仪表板以传达发现的数据洞察力。通过比较用户学习，我们表明我们的系统可以促进比没有推荐模块的基线更有效和系统的数据分析过程。

随着未来以数据为中心的决策，对数据库的无缝访问至关重要。关于创建有效的文本到SQL（Text2SQL）模型以访问数据库的数据有广泛的研究。使用自然语言是可以通过有效访问数据库（尤其是对于非技术用户）来弥合数据和结果之间差距的最佳接口之一。它将打开门，并在精通技术技能或不太熟练的查询语言的用户中引起极大的兴趣。即使提出或研究了许多基于深度学习的算法，在现实工作场景中使用自然语言来解决数据查询问题仍然非常具有挑战性。原因是在不同的研究中使用不同的数据集，这带来了其局限性和假设。同时，我们确实缺乏对这些提议的模型及其对其训练的特定数据集的局限性的彻底理解。在本文中，我们试图介绍过去几年研究的24种神经网络模型的整体概述，包括其涉及卷积神经网络，经常性神经网络，指针网络，强化学习，生成模型等的架构。我们还概述11个数据集，这些数据集被广泛用于训练Text2SQL技术的模型。我们还讨论了无缝数据查询中文本2SQL技术的未来应用可能性。

文本到SQL解析是一项必不可少且具有挑战性的任务。文本到SQL解析的目的是根据关系数据库提供的证据将自然语言（NL）问题转换为其相应的结构性查询语言（SQL）。来自数据库社区的早期文本到SQL解析系统取得了显着的进展，重度人类工程和用户与系统的互动的成本。近年来，深层神经网络通过神经生成模型显着提出了这项任务，该模型会自动学习从输入NL问题到输出SQL查询的映射功能。随后，大型的预训练的语言模型将文本到SQL解析任务的最新作品带到了一个新级别。在这项调查中，我们对文本到SQL解析的深度学习方法进行了全面的评论。首先，我们介绍了文本到SQL解析语料库，可以归类为单转和多转。其次，我们提供了预先训练的语言模型和现有文本解析方法的系统概述。第三，我们向读者展示了文本到SQL解析所面临的挑战，并探索了该领域的一些潜在未来方向。

基于语音的投入在我们日常生活中获得了智能手机和平板电脑的普及，因为声音是人类计算机交互的最简单而有效的方式。本文旨在设计更有效的基于语音的接口，以查询关系数据库中的结构化数据。我们首先识别名为Speep-to-SQL的新任务，旨在了解人类语音传达的信息，并直接将其转换为结构化查询语言（SQL）语句。对此问题的天真解决方案可以以级联方式工作，即，自动语音识别（ASR）组件，后跟文本到SQL组件。然而，它需要高质量的ASR系统，并且还遭受了两种组件之间的错误复合问题，从而产生有限的性能。为了处理这些挑战，我们进一步提出了一个名为SpeepSQLNET的新型端到端神经结构，直接将人类语音转化为没有外部ASR步骤的SQL查询。 SpeemSQLNET具有充分利用演讲中提供的丰富语言信息的优势。据我们所知，这是第一次尝试根据任意自然语言问题直接综合SQL，而不是基于自然语言的SQL版本或其具有有限的SQL语法的变体。为了验证所提出的问题和模型的有效性，我们还通过捎带广泛使用的文本到SQL数据集来进一步构建名为SpeemQL的数据集。对该数据集的广泛实验评估表明，SpeemSQLNET可以直接从人类语音中直接综合高质量的SQL查询，优于各种竞争对手，以及在精确匹配的准确性方面的级联方法。

文本到SQL引起了自然语言处理和数据库社区的关注，因为它能够将自然语言中的语义转换为SQL查询及其在构建自然语言接口到数据库系统中的实际应用。文本到SQL的主要挑战在于编码自然话语的含义，解码为SQL查询，并翻译这两种形式之间的语义。这些挑战已被最近的进步解决了不同的范围。但是，对于这项任务仍缺乏全面的调查。为此，我们回顾了有关数据集，方法和评估的文本到SQL的最新进展，并提供了这项系统的调查，解决了上述挑战并讨论潜在的未来方向。我们希望这项调查可以作为快速获取现有工作并激励未来的研究。

自然语言接口到数据库（NLIDB），其中用户在自然语言（NL）上姿势查询是至关重要的，使非专家能够从数据中获得见解。相比之下，开发此类接口依赖于经常代码启发式的专家来映射NL到SQL。或者，基于机器学习模型的NLIDB依赖于用作训练数据的NL到SQL映射的监督示例（NL-SQL对）。再次采购这些示例，使用专家，该专家通常涉及超过一次性相互作用。即，部署NLIDB的每个数据域都可能具有不同的特征，因此需要专用的启发式或域特定的培训示例。为此，我们提出了一种使用弱监管培训基于机器学习的NLIDB的替代方法。我们使用最近提出的问题分解表示称为qdmr，是NL和正式查询语言之间的中间。最近的工作表明，非专家通常在将NL转化为QDMR时是成功的。因此，我们使用NL-QDMR对以及问题答案，作为自动综合SQL查询的监督。然后使用NL问题和合成的SQL来培训NL-TO-SQL模型，我们在五个基准数据集中测试。广泛的实验表明，我们的解决方案需要零专家注释，竞争性地与专家注释数据培训的模型竞争地表现得很竞争。

使用计算笔记本（例如，Jupyter Notebook），数据科学家根据他们的先前经验和外部知识（如在线示例）合理化他们的探索性数据分析（EDA）。对于缺乏关于数据集或问题的具体了解的新手或数据科学家，有效地获得和理解外部信息对于执行EDA至关重要。本文介绍了eDassistant，一个jupyterlab扩展，支持EDA的原位搜索示例笔记本电脑和有用的API的推荐，由搜索结果的新颖交互式可视化供电。代码搜索和推荐是由最先进的机器学习模型启用的，培训在线收集的EDA笔记本电脑的大型语料库。进行用户学习，以调查埃迪卡斯特和数据科学家的当前实践（即，使用外部搜索引擎）。结果证明了埃迪斯坦特的有效性和有用性，与会者赞赏其对EDA的顺利和环境支持。我们还报告了有关代码推荐工具的几种设计意义。

良好的数据可视化不仅是无失真的数据图形表示，而且是一种揭示数据统计特性的方法。尽管在数据分析的各个阶段常用，但选择良好的可视化通常是涉及许多迭代的手动过程。最近，兴趣通过开发可以推荐可视化的模型来减少这项努力，但它们的使用量有限，因为它们需要大型培训样本（数据和可视化对）并主要关注设计方面，而不是评估效果选择可视化。在本文中，我们呈现Vizai，一种生成鉴别框架，首先从数据的多个替代可视化生成数据的各种统计特性。它链接到一个辨别模型，该模型选择最佳匹配被可视化数据的真实统计数据。 Vizai可以很容易地培训，可轻松监督，并适应具有不同程度的监督的设置。我们展示了Vizai的众所可求的判断和大型公开可视化的储存库，优于学习推荐可视化的现有方法的状态。

最近的语言模型预培训进展取得了巨大的成功，通过利用大规模的非结构化文本数据。然而，由于没有大规模的高质量表格数据，在结构化的表格数据上应用预先培训仍然是一项挑战。在本文中，我们提出了Tapex，以表明通过在合成语料库上学习神经SQL执行程序来实现表预培训，这是通过自动合成可执行的SQL查询和执行输出来获得的。 Tapex通过引导语言模型来模仿SQL执行程序的不同，大规模和高质量的合成语料库来解决数据稀缺性挑战。我们在四个基准数据集中评估Tapex。实验结果表明，Tapex优于以前的表格预训练，并通过大幅度达到了新的最先进的结果。这包括改进弱监管的WikiSQL表示精度为89.5％（+ 2.3％），WikityQuestions表示精度为57.5％（+ 4.8％），SQA表示精度为74.5％（+ 3.5％）和Tabfact精度84.2％（+ 3.2％）。为了我们的知识，这是通过合成可执行程序利用表预培训的第一项工作，并在各种下游任务上实现新的最先进结果。

大型语言模型，例如OpenAI的法典和DeepMind的字母，可以生成代码来解决以自然语言表达的各种问题。这项技术已经在至少一项广泛使用的编程编辑器扩展程序中进行了商业化：Github Copilot。在本文中，我们探讨了具有大型语言模型（LLM辅助编程）的编程与程序员协助的先前概念化相似，并且与众不同。我们借鉴了公开可用的经验报告，有关LLM辅助编程以及先前的可用性和设计研究。我们发现，尽管LLM辅助编程通过搜索和重用分享了一些编译，配对编程和编程的属性，但技术可能性和实践经验都存在根本差异。因此，应该将LLM辅助编程视为具有自己独特的属性和挑战的新方法。最后，我们借鉴了用户研究的观察结果，在该观察中，非专家最终用户程序员使用LLM辅助工具来求解电子表格中的数据任务。我们讨论可能出现的问题，并在将大型语言模型应用于最终用户编程时，尤其是对于几乎没有编程专业知识的用户。

素描是一种常用于创新过程的自然和有效的视觉通信介质。深度学习模型的最新发展急剧改善了理解和生成视觉内容的机器能力。令人兴奋的发展领域探讨了用于模拟人类草图的深度学习方法，开设创造性应用的机会。本章介绍了开发深受学习驱动的创造性支持工具的三个基本步骤，这些步骤消耗和生成草图：1）在草图和移动用户界面之间生成新配对数据集的数据收集工作; 2）基于草图的用户界面检索系统，适用于最先进的计算机视觉技术; 3）一个对话的草图系统，支持基于自然语言的草图/批判创作过程的新颖互动。在本章中，我们在深度学习和人机互动社区中进行了对相关的事先工作，详细记录了数据收集过程和系统的架构，目前提供了定性和定量结果，并绘制了几个未来研究的景观在这个令人兴奋的地区的方向。

Natural language processing for programming, which aims to use NLP techniques to assist programming, has experienced an explosion in recent years. However, there is no literature that systematically reviews related work from the full spectrum. In this paper, we comprehensively investigate existing work, ranging from early deductive models to the latest competition-level models. Another advantage of this paper is the completeness of the technique category, which provides easy access to locating and comparing future works.

数据增强是自然语言处理（NLP）模型的鲁棒性评估的重要组成部分，以及增强他们培训的数据的多样性。在本文中，我们呈现NL-Cogmenter，这是一种新的参与式Python的自然语言增强框架，它支持创建两个转换（对数据的修改）和过滤器（根据特定功能的数据拆分）。我们描述了框架和初始的117个变换和23个过滤器，用于各种自然语言任务。我们通过使用其几个转换来分析流行自然语言模型的鲁棒性来证明NL-Upmenter的功效。基础架构，Datacards和稳健性分析结果在NL-Augmenter存储库上公开可用（\ url {https://github.com/gem-benchmark/nl-augmenter}）。

学习捕获文本表对齐对于文本到SQL等任务至关重要。一个模型需要正确识别对列和值的自然语言引用，并在给定的数据库架构中将其扎根。在本文中，我们为文本到SQL提出了一个新颖的弱监督结构接地预处理框架（strug），可以有效地学习基于平行的文本表语料库来捕获文本表对齐。我们确定了一组新的预测任务：列接地，价值接地和列值映射，并利用它们为文本表编码预处理。此外，为了评估更现实的文本表对齐设置下的不同方法，我们基于蜘蛛dev设置的新评估集蜘蛛现实化，并明确提及已删除的列名，并采用八个现有的文本到SQL数据集以进行交叉 - 数据库评估。在所有设置中，Strug对Bert-Large都有显着改善。与现有的预训练方法（例如Grappa）相比，Strug在蜘蛛方面的性能相似，并且在更现实的集合上都优于所有基线。蜘蛛现实的数据集可从https://doi.org/10.5281/zenodo.5205322获得。

表的智能分析和可视化表使用技术自动从数据中推荐有用的知识，从而使用户免于乏味的多维数据挖掘。尽管许多研究成功地通过规则或机器学习来自动化建议，但很难概括专家知识并提供可解释的建议。在本文中，我们首次提出条件格式的建议，以及图表建议，以示例智能表分析。我们建议对表上的分析语义，以发现用户创建的分析背后的共同分析模式。在这里，我们通过将数据重点与用户意图分开，从而分别从数据和人类的角度提取了用户的动机来设计分析语义。此外，我们设计的ASTA框架是为了将分析语义应用于多个自动化建议。 ASTA框架通过根据专家知识设计签名来提取数据功能，并在现场（图）或细胞级（条件格式）（条件格式化）中启用数据引用。实验表明，我们的框架在公共图表中的62.86％中的前1位获得了召回率，在公共图表中，最佳基准优于14％的最佳基准，并在收集的语料库中获得了72.31％的召回，证明ASTA框架有效地提供了准确且可解释的建议。

Computational notebooks, such as Jupyter notebooks, are interactive computing environments that are ubiquitous among data scientists to perform data wrangling and analytic tasks. To measure the performance of AI pair programmers that automatically synthesize programs for those tasks given natural language (NL) intents from users, we build ARCADE, a benchmark of 1082 code generation problems using the pandas data analysis framework in data science notebooks. ARCADE features multiple rounds of NL-to-code problems from the same notebook. It requires a model to understand rich multi-modal contexts, such as existing notebook cells and their execution states as well as previous turns of interaction. To establish a strong baseline on this challenging task, we develop PaChiNCo, a 62B code language model (LM) for Python computational notebooks, which significantly outperforms public code LMs. Finally, we explore few-shot prompting strategies to elicit better code with step-by-step decomposition and NL explanation, showing the potential to improve the diversity and explainability of model predictions.

通过整合人类的知识和经验，人在循环旨在以最低成本培训准确的预测模型。人类可以为机器学习应用提供培训数据，并直接完成在基于机器的方法中对管道中计算机中的难以实现的任务。在本文中，我们从数据的角度调查了人类循环的现有工作，并将它们分为三类具有渐进关系：（1）从数据处理中提高模型性能的工作，（2）通过介入模型培训提高模型性能，（3）系统的设计独立于循环的设计。使用上述分类，我们总结了该领域的主要方法;随着他们的技术优势/弱点以及自然语言处理，计算机愿景等的简单分类和讨论。此外，我们提供了一些开放的挑战和机遇。本调查打算为人类循环提供高级别的摘要，并激励有兴趣的读者，以考虑设计有效的循环解决方案的方法。

Controllable Text Generation (CTG) is emerging area in the field of natural language generation (NLG). It is regarded as crucial for the development of advanced text generation technologies that are more natural and better meet the specific constraints in practical applications. In recent years, methods using large-scale pre-trained language models (PLMs), in particular the widely used transformer-based PLMs, have become a new paradigm of NLG, allowing generation of more diverse and fluent text. However, due to the lower level of interpretability of deep neural networks, the controllability of these methods need to be guaranteed. To this end, controllable text generation using transformer-based PLMs has become a rapidly growing yet challenging new research hotspot. A diverse range of approaches have emerged in the recent 3-4 years, targeting different CTG tasks which may require different types of controlled constraints. In this paper, we present a systematic critical review on the common tasks, main approaches and evaluation methods in this area. Finally, we discuss the challenges that the field is facing, and put forward various promising future directions. To the best of our knowledge, this is the first survey paper to summarize CTG techniques from the perspective of PLMs. We hope it can help researchers in related fields to quickly track the academic frontier, providing them with a landscape of the area and a roadmap for future research.