Web services technology has lately stirred tremendous interest in industry as well as the academia. Web services are self-contained, platform independent functionality which is available over the internet. Web services are defined, discovered & accessed using a standard protocols like WSDL, UDDI & SOAP. With the advent of Service-Oriented Architecture and need for more complex application, it became eminent to have a way in which these independent entities could collaborate in a coherent manner to provide a high level functionality. But the problem of service composition is not an easy one. One reason being the self-contained and loosely coupled interaction style, which happens to be the single most important reason for its popularity. We are proposing a prototype system for distributed coordination of web services. This system is based on the Web Bonds model for coordination. The system, dubbed BondFlow system, allows configuration and execution of workflows configured over web services. Presently BondFlow system allows both centralized as well as distributed coordination of workflows over handhelds, which we claim as an engineering feet and is currently a unique work in this area.

In this thesis, a web service composition and execution framework is presented for semantically annotated web services. A monolithic approach to automated web service composition and execution problem is chosen, which provides some benefits by separating the composition and execution phases. An AI planning method using a logical formalism called Event Calculus is chosen for the composition phase. This formalism allows one to generate a narrative of actions and temporal orderings using abductive planning techniques given a goal. Functional properties of services, namely input/output/precondition/effects(IOPE) are taken into consideration in the composition phase and non-functional properties, namely quality of service (QoS) parameters are used in selecting the most appropriate solution to be executed. The repository of OWL-S semanticWeb services are translated to Event Calculus axioms and the resulting plans found by the Abductive Event Calculus Planner are converted to graphs. These graphs can be sorted according to a score calculated using the defined quality of service parameters of the atomic services in the composition to determine the optimal solution. The selected graph is converted to an OWL-S file which is executed consequently.

La composition automatisée de services Web ou le processus de formation de nouveaux services Web à plus forte valeure ajoutée est l'un des plus grand défis auxquels le Web sémantique est face aujourd'hui. La sémantique permet d'un côte de décrire les capacités des services Web mais aussi leurs processus d'exécution, d'où un élément clé pour la composition automatique de services Web. Dans cette étude de doctorat, nous nous concentrons sur la description fonctionnelle des services Web c'est-à-dire, les services sont vus comme une fonction ayant des paramètres i) d'entrée, de sortie sémantiquement annotés par des concepts d'une ontologie de domaine et ii) des conditions préalables et effets conditionnels sur le monde. La composition de services Web est alors considérée comme une composition des liens sémantiques où les lois de cause à effets ont aussi un rôle prépondérant. L'idée maîtresse est que les liens sémantiques et les lois causales permettent, au moment de l'exécution, de trouver des compatibilités sémantiques, indépendamment des descriptions des services Web. En considérant un tel niveau de composition, nous étudions tout d'abord les liens sémantiques, et plus particulièrement leurs propriétés liées à la validité et la robustesse. A partir de là et dépendant de l'expressivité des services Web, nous nous concentrons sur deux approches différentes pour effectuer la composition de services Web. Lors de la première approche, un modèle formel pour effectuer la composition automatique de services Web par le biais de liens sémantiques i.e., Matrice de liens sémantiques est introduite. Cette matrice est nécessaire comme point de départ pour appliquer des approches de recherche basées sur la régression (ou progression). Le modèle prend en charge un contexte sémantique et met l'accent sur les liens sémantiques afin de trouver des plans corrects, complets, cohérents et robustes comme solutions au problème de composition de services Web. Dans cette partie un modèle formel pour la planification et composition de services Web est présenté. Dans la seconde approche, en plus de liens sémantiques, nous considérons les lois de causalité entre effets et pré-conditions de services Web pour obtenir les compositions valides de services Web. Pour ceci, une version étendue et adaptée du langage de programmation logique Golog (ici sslGolog) est présentée comme un formalisme naturel non seulement pour le raisonnement sur les liens sémantiques et les lois causales, mais aussi pour composer automatiquement les services Web. sslGolog fonctionne comme un interprète qui prend en charge les paramètres de sortie de services pour calculer les compositions conditionnelles de services. Cette approche (beaucoup plus restrictive) suppose plus d'expressivité sur la description de service Web. Enfin, nous considérons la qualité des liens sémantiques impliqués dans la composition comme critère novateur et distinctif pour estimer la qualité sémantique des compositions calculées. Ainsi les critères non fonctionnels tels que la qualité de service(QoS) ne sont plus considérés comme les seuls critères permettant de classer les compositions satisfaisant le même objectif. Dans cette partie, nous nous concentrons sur la qualité des liens sémantiques appartenant à la composition de service Web. Pour ceci, nous présentons un modèle extensible permettant d'évaluer la qualité des liens sémantiques ainsi que leur composition. De ce fait, nous introduisons une approche fondée sur la sélection de liens sémantiques afin de calculer la composition optimale. Ce problème est formulé comme un problème d'optimisation qui est résolu à l'aide de la méthode par programmation linéaire entière. Notre système est mis en œuvre et interagit avec des services Web portant sur de scénarios de télécommunications. Les résultats de l'évaluation a montré une grande efficacité des différentes approches proposées.