Les expressions rationnelles et les automates finis sont des objets mathématiques permettant de représenter les langages rationnels. Le lien entre ces structures est le sujet de nombreux thèmes de recherche. Chacun de ces modèles présentent avantages et inconvénients. Nous nous proposons d'établir de nouveaux opérateurs, les multi-tildes-barres, permettant de créer un modèle d'expression se situant entre la structure d'automate et celle d'expression rationnelle simple, utilisant l'union, la concaténation, et l'étoile de Kleene. Les multi-tildes-barres sont basées sur des opérations relativement simples sur les langages, l'ajout et l'élimination du mot vide. Nous étendons les méthodes de conversion classiques entre expressions rationnelles simples et automates finis aux expressions utilisant ces nouveaux opérateurs. Nous montrons également que le pouvoir de factorisation de ces nouvelles expressions est exponentiellement plus grand que celui des expressions rationnelles simples.

Cette thèse a pour but d’étudier des propriétés structurelles d’automates étendant celle du déterminisme, et les langages pouvant être dénotés par une expression rationnelle dont l’automate des positions présente l’une de ces propriétés. Si Book et al. ont montré que tous les langages rationnels peuvent être reconnus par un automate des positions non-ambigu, Brüggemann-Klein et Wood ont montré que ceux pouvant l’être par un automate des positions déterministe forment une famille strictement incluse dans celle des rationnels. Nous nous intéressons aux extensions de cette famille, en cherchant à caractériser leurs langages, et à étudier leur hiérarchie interne et leur inclusion entre elles. / This thesis aims to study structural properties of automata extending determinism, and the languages that can be denoted by a regular expression of which the position automaton has one such property. If Book et al. showed that all regular languages can be recognized by an unambiguous position automaton, Brüggemann-Klein and Wood showed that only a proper subset of them can be recognized by a deterministic position automaton. We focus on extensions of this subfamily, by seeking to characterize their languages, and to study their internal hierarchy and how they relate to each other.