Cette thèse s'inscrit dans le domaine de l'ingénierie des systèmes multi-utilisateurs. Dans notre modèle conceptuel, un système multi-utilisateur repose sur la combinaison de trois espaces fonctionnels : l'espace de production, l'espace de coordination et l'espace de communication. Ce dernier espace, la communication entre individus, fait l'objet de notre étude et définit la communication homme-homme médiatisée. L'approche adoptée s'articule en trois niveaux : les principes, issus des sciences non-informatiques (psychologie, sociologie, éthique, etc.), les propriétés issues des principes et destinées à guider la conception et évaluer la réalisation, et enfin les techniques de mise en oeuvre informatique. Les principes traduisent les contributions de sciences non-informatiques comme les sciences sociales ou la psychologie cognitive à notre domaine d'étude. L'expérimentation psychologique Garden Movie, qui étudie l'influence de la disposition des caméras et de la surface de travail dans une tâche collecticielle, illustre l'utilisation des principes. Les propriétés sont des caractéristiques objectives et vérifiables d'un système informatique dont le choix est guidé par les principes. Nous proposons des propriétés pour les systèmes multi-utilisateurs et les systèmes de communication homme-homme médiatisée. Les propriétés permettent de guider la conception ainsi que l'étude de l'utilisabilité d'un système. Nous présentons la plate-forme d'observation du comportement des utilisateurs et Magicien d'Oz NEIMO pour l'étude expérimentale de l'utilisabilité. Nous illustrons son utilisation pour les systèmes de communication homme-homme médiatisée avec l'expérience Supratel. Les techniques comprennent deux volets : les modèles d'architecture logicielle guident la réalisation et les outils permettent la réalisation effective. Le choix des techniques est guide par les propriétés que le système doit vérifier. Nous présentons une grille d'analyse des modèles d'architecture logicielle pour les systèmes multi-utilisateurs que nous utilisons pour évaluer les modèles proposés dans la littérature. Constatant qu'aucun n'intègre harmonieusement les trois espaces de notre modèle conceptuel et l'insuffisance des modèles pour la communication homme-homme médiatisée, nous présentons CoPAC, un modèle d'architecture logicielle pour les systèmes multi-utilisateurs et la communication médiatisée. Nous illustrons sa mise en oeuvre avec la réalisation de notre médiaspace VideoPort. En ce qui concerne les outils, nous décrivons la réalisation de la bibliothèque UserLink pour la communication de médias continus. Nous proposons aussi la taxonomie IMPACT pour l'analyse des outils de communication homme-homme médiatisée.

Cette thèse s'articule autour de deux thématiques principales. La première traite de l'analyse de performance dans les contextes des systèmes utilisant les séquences d'apprentissage et des systèmes multi-utilisateurs. En nous basant sur une analyse asymptotique, nous donnons des expressions explicites des taux d'erreur binaire et de la probabilité de coupure et nous montrons leur précision même pour des systèmes de dimensions réduites. La deuxième partie de cette thèse traite des méthodes d'estimation aveugle et semi-aveugle. Nos contributions se situent sur deux plans: algorithmique et théorique. Sur le plan algorithmique, nous proposons de nouvelles approches qui permettent de résoudre certains problèmes des méthodes conventionnelles telque la sensibilité à la surestimation de l'ordre pour les méthodes aveugles et la recherche du paramètre de régularisation pour les méthodes semi-aveugles. Sur le plan théorique, nous apportons la démonstration de la quasi-convexité de l'erreur asymptotique quadratique moyenne des systèmes semi-aveugle basé sur la régularisation. Nous menons aussi une étude théorique qui témoigne de l'efficacité de l'utilisation de la norme lp pour robustifier les méthodes aveugles.