Les erreurs humaines et les interruptions sont des phénomènes courants mais négligés, voire ignorés, dans le processus de développement des systèmes interactifs. En outre, leur automatisation massive n'a pas éliminé erreurs et interruptions, mais en a accentué le caractère critique. Ce mémoire a pour objet l'amélioration de la fiabilité des systèmes homme-machine par la prise en compte explicite des erreurs et des interruptions dans la pratique de l'Ingénierie de l'Interaction Homme-Machine. Nous appliquons notre étude au cas exigeant des systèmes critiques automatisés et notamment aux systèmes aéronautiques, pour lesquels les erreurs humaines et les interruptions ont une importance décisive. Dans la première partie du mémoire, dédiée aux concepts, nous présentons une revue des recherches sur l'automatisation et sur l'analyse des erreurs humaines telle que l'envisage la psychologie cognitive. A notre tour, nous proposons le concept de singularité comme notion pivot aux phénomènes d'erreur et d'interruption. Nous en fournissons un modèle qui explicite les activités mentales en relation avec la détection et la correction de singularité. La seconde partie du mémoire a trait à l'expression formelle des singularités dans le processus de développement d'un système interactif. Après une revue des formalismes et des notations utilisés en Interaction Homme-Machine, nous retenons MAD, UAN et les réseaux de Petri pour leurs qualités et leur usage complémentaires. Pour chacun, nous proposons les extensions nécessaires à l'expression des singularités. Nous fournissons également les règles de traduction de ces extensions entre les trois formalismes retenus, évitant ainsi la perte de conformité au cours du processus de développement d'un système.