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Web服务组合可以有效地支持企业内部跨部门的横向业务集成，以及横跨业务伙伴的企业间业务集成。组合Web服务验证可以检查集成业务是否是可终止的、有效的和正确的。两者蕴藏着巨大的商业价值。本文从分析Web服务的非形式化描述开始，对Web服务建模、Web服务自动选择、Web服务自动组合和组合Web服务形式化验证中的关键问题，进行了深入研究。
首先，根据Web服务与用户交互的特点，提出扩展确定有限自动机EDFA，用来准确地描述Web服务：EDFA的状态描述Web服务在与用户交互的过程中维护的状态；EDFA的状态转移及其标注描述Web服务与用户之间的消息交换。由EDFA可以得到Web服务与用户交互过程中所有的消息交换序列。
其次，提出基于EDFA的Web服务形式化模型{Ps，rs，ls}。P,是一个EDFA，用来描述服务与其用户交互的过程，刻画出对外公布的Web服务的外部行为；rs也是一个EDFA，用来描述服务以用户的角色与不同Web服务交互的过程，刻画出无需对外公布的Web服务的内部行为；ls是一个Web服务和原子过程的对照表，说明服务的每个执行步骤与其调用的服务的对应关系。
然后，给出将OWL-S过程模型转换为EDFA的方法：先使用EDFA表示原子过程；针对OWL-S过程模型中的九种控制结构给出基于EDFA的过程组合规则；再使用过程组合规则将表示原子过程的EDFA进行连接，从而得到表示组合过程的EDFA，完成OWL-S过程模型到EDFA的转换。
最后，在扩展确定有限自动机EDFA的基础上完成三项工作：
第一，提出基于Web服务行为的语义匹配方法，用来在开放的网络环境下自动准确地选出符合用户需求的Web服务；
第二，提出一个受限的描述逻辑Tableau算法，结合基于EDFA的过程组合规则，在开放的网络环境下实现Web服务自动组合，并给出获得组合Web服务形式化模型的方法；
第三，在组合Web服务形式化模型的基础上，给出一系列形式化判定方法，完成组合Web服务功能和组合Web服务运行过程的验证。
使用基于EDFA的Web服务自动选择方法，可自动准确地选出符合用户需求的Web服务；使用基于EDFA的Web服务自动组合方法，可自动获得符合用户需求的组合Web服务；使用基于EDFA的组合Web服务形式化验证方法，可在同一形式化模型上完成组合Web服务功能和组合Web服务运行过程的验证，简化了验证过程。上述方法都基于语义匹配，与现有方法相比，更适于开放的网络环境。