Ce travail de thèse s'inscrit dans le cadre du projet < personnalisation des environnements informatiques pour l'apprentissage humain (EIAH) > financé par la Région Rhône-Alpes. La personnalisation des EIAH est essentiellement dépendante de la capacité à produire des traces pertinentes et exploitables des activités des apprenants interagissant avec un EIAH. Dans ce domaine, l'exploitation des traces relève explicitement plusieurs problématiques allant de sa représentation de manière normalisée et intelligible à son traitement et interprétation en temps différé ou en temps réel au moment même de l'apprentissage. La multiplication des pratiques et des usages des traces requiert des outils génériques pour soutenir leurs exploitations. L'objectif de cette thèse est de définir les fondements théoriques de tels outils génériques permettant l'exploitation des traces d'interaction. Ceci nous a amené à définir la notion de Systèmes à Base de Trace modélisées : une classe de systèmes à base de connaissances facilitant le raisonnement et l'exploitation des traces modélisées. L'approche théorique proposée pour construire de tels systèmes s'articule autour de deux contributions : (1) La définition d'un cadre conceptuel définissant les concepts, l'architecture et les services mobilisés par les SBT. (2) La définition d'un cadre formel pour les systèmes à base de traces modélisées. Plus précisément, la proposition d'un langage pour l'interrogation et la transformation de trace modélisées à base de règles permettant des évaluations ponctuelles et continues. La sémantique formelle de ce langage est définie sous forme d'une théorie des modèles et d'une théorie de point fixe, deux formalismes habituellement utilisés pour décrire la sémantique formelle des langages de représentation de connaissances / This thesis is funded by the Rhône-Alpes Region as a part of the project < Personalisation of Technology-Enhanced Learning (TEL) Systems >. Personalising TEL Systems is, above all, dependent on the capacity to produce relevant and exploitable traces of individual or collaborative learning activities. In this field, exploiting interaction traces addresses several problems ranging from its representation in a normalised and intelligible manner to its processing and interpretation in continuous way during the ongoing TEL activities. The proliferation of trace-based exploitations raises the need of generic tools to support their representation and exploitation. The main objective of this thesis is to define the theoretical foundations of such generic tools. To do that, we define the notion of Trace-Based System (TBS) as a kind of Knowledge-based system whose main source of knowledge is a set of trace of user-system interactions. This thesis investigates practical and theoretical issues related to TBS, covering the spectrum from concepts, services and architecture involved by such TBS (conceptual framework) to language design over declarative semantics (formal framework). The central topic of our framework is the development of a high-level trace transformation language supporting deductive rules as an abstraction and reasoning mechanism for traces. The declarative semantics for such language is defined by a (Tarski-style) model theory with accompanying fixpoint theory