Cette thèse développe une méthode informatique de recherche automatique de motifs musicaux, qui consiste en une détection de répétitions de successions d'identités, exprimées suivant une variétés de paramètres musicaux. Sur la séquence de notes se construit un réseau de motifs, subsumés à des classes motiviques, lesquelles forment une structure arborescente. Au sein de ces deux réseaux peuvent être tissées des relations de spécificité, qui rendent compte en particulier des inclusions entre motifs, et qui permettent une minimisation des deux réseaux, par annihilation des structures directement déductibles d'autres structures plus détaillées. Cette minimisation permet de remplacer la notion de segmentation musicale au profit du concept de groupement optimal superposable. Un mécanisme de rebouclage des classes permet une maîtrise de la combinatoire des structures répétées. La démarche informatique rend ainsi possible une explicitation et une radicalisation des procédures de découverte.