A automação de tarefas como descoberta, composição e invocação de Serviços Web é um requisito importante para o sucesso da Web Semântica. Nos casos de insucesso na busca por um serviço, por não existir disponível um serviço completo que atenda plenamente a requisição do usuário, uma possibilidade de contorno é compor o serviço procurado a partir de elementos básicos que atendam parcialmente a requisição inicial e que se completem. A composição de Serviços Web pode ser realizada de forma manual ou de forma automática. Na composição manual, o desenvolvedor de Serviços Web pode tirar proveito da sua expertise sobre os serviços envolvidos na composição e sobre o resultado que se deseja alcançar. Esta tese aborda problemas e apresenta contribuições relacionadas ao processo de composição automática de Serviços Web. A composição automática de Serviços Web requer que os serviços sejam descritos e publicados de forma a modelar o conhecimento (semântica explícita) que o desenvolvedor utiliza para realizar a composição manual. A descoberta automática baseada nas descrições semânticas do serviço é também um passo crucial na direção da composição automática, pois é um estágio anterior necessário para a seleção dos serviços candidatos à composição. Trabalhos da área de pesquisa em Serviços Web Semânticos exploram a utilização dos padrões da Web Semântica para enriquecer, com semântica explícita, a descrição dos Serviços Web. O problema da composição automática de Serviços Web é tratado neste trabalho por meio de três linhas de investigação: modelagem dos Serviços Web Semânticos; descoberta automática de Serviços Web Semânticos; e composição automática de Serviços Web Semânticos. As contribuições desta tese incluem: a plataforma RALOWS para modelagem de aplicações Web como Serviços Web Semânticos, tendo como estudo de caso aplicações para realização de experimentos remotos; um algoritmo para descoberta automática de Serviços Web Semânticos; uma proposta baseada em grafos e caminhos de custo mínimo para prover composição automática de Serviços Web Semânticos; uma infra-estrutura e ferramentas de apoio à descrição, publicação, descoberta e composição de Serviços Web Semânticos

The automation of the discovery, composition and invocation of Web Services is an important step to the success of the Semantic Web. If no single Web Service satisfies the functionality required by one user, an alternative is to combine existing services that solve parts of the problem in order to reach a complete solution. Web Services composition can be achieved manually or automatically. When composing services manually, Web Service developers can take advantage of their expertise and knowledge about the composition services and the target service. This thesis addresses issues and presents contributions related to the process of automating Web Services composition. The automatic composition of Web services requires the description and publication of the services in order to model the necessary knowledge (explicit semantics) that the developer uses to perform the manual composition. The automatic Web Service discovery is a crucial step toward the automatic composition, because it is a previous stage necessary to the selection of composition service candidates. Semantic Web Services researches explore the use of the Semantic Web technologies to enrich the Web Services descriptions with explicit semantics. Three main lines of investigation are adopted in this thesis to explore the process of automatic composition of Web Services. They are the following: Semantic Web Services modeling; automatic discovery of Semantic Web Services; and automatic composition of Semantic Web Services. The main contributions of this thesis include: the RALOWS platform for modeling Web applications as Semantic Web Services; an algorithm for the automatic discovery of Semantic Web Services; a graph-based approach to the automatic composition of Semantic Web Services; and an infrastructure and tools to support the Semantic Web Services description, publishing, discovery and composition