Les facteurs humains figurent parmi les causes originelles de trop nombreux accidents, dans les transports, l'industrie ou encore dans les parcours de soins. Dans ces contextes sociotechniques complexes et dynamiques, le risque de survenue d'incidents est permanent. La formation des équipes interprofessionnelles à la gestion des risques dans un environnement reproduisant fidèlement le contexte professionnel est un enjeu majeur. La motivation de cette thèse est de proposer un environnement virtuel multi-joueurs destiné à la formation à la gestion des risques liés à des défauts de communication ou de prises de décision. Pour cela, une méthode de création de scénarios interactifs destinés à la formation à la gestion des risques a été présentée. Un système de communication, un système collaboratif de prise de décision et un modèle de description d'objectifs complexes composés d'actions, de communications et de décisions sont présentés. L'environnement multi-joueurs interactif s'appuie sur cet ensemble cohérent. Ces systèmes et modèles proposés octroient une relative liberté aux équipes pour gérer la situation professionnelle présentée au sein de l'environnement virtuel. Ils permettent aussi le contrôle de la situation pédagogique dans son ensemble. Une méthode à forte valeur d'innovation a aussi été proposée pour structurer le débriefing d'une formation à la gestion des risques. Cela permet notamment d'automatiser la production de débriefing personnalisé, individuel et collectif à l'issu des séances de formation. / Many accidents in transport, industry or healthcare result from a causal chain of events where inadvertent human errors have not been corrected in time. In such socio-technical and dynamic systems where complexity and unpredictability widespread, training teams to risk management in real-life like situations is crucial. This thesis aims to provide a virtual multi-player environment designed for inter-professional team training to risk management. To that end, a method to design risk management interactive and controlled scenario has been described. A communication system, a group decision making system and a team tracing model have been created. They all together enable the virtual team to be free enough to manage the educational situations. These coherent and innovative environment allows us to control the team activity and automate the edition of a personalized, individual and corporate debriefing at the end of a team training session.

Les Applications Multimédia Interactives et Distribuées (AMID) sur Internet ouvrent des perspectives nouvelles de travail et de loisir entre utilisateurs du réseau Internet. Dans ces applications, le sentiment de co-présence est obtenu par la numérisation et l'envoi sur le réseau de certaines de leurs actions. Cependant, le délai de transmission de ces actions introduit des ambiguïtés temporelles au niveau de l'interface. Ce problème est connu sous le nom de cohérence, mais il est généralement traité du point de vue de l'ordre dans lequel les actions sont prises en compte, et non du point de vue du temps physique. Afin de prendre en compte les contraintes psycho-perceptives liées à l'utilisation du système, nous proposons un formalisme pour l'étude et l'analyse de modèles de cohérence qui permet de spécifier les propriétés temporelles et les propriétés d'ordonnancement. Les propriétés développées dans ce formalisme sont l'instantanéité, la simultanéité, la $\Delta$ légalité et les conflits d'ordonnancement. Nous avons expérimenté un de nos protocoles de cohérence dans nJam, notre prototype de Performance Musicale Interactive et Distribuée (PMID). Pour ce type d'applications, nos résultats permettent de construire un métronome réparti partagé entre musiciens distants et cela malgré des latences importantes sur le réseau. A l'aide d'expérimentations publiques et de tests effectués avec des utilisateurs, nous montrons l'efficacité de nJam. De plus, nous montrons que nos résultats se transposent dans le domaine des jeux vidéo distribués et qu'ils peuvent améliorer les performances des mécanismes de cohérence existants dans ce domaine. Actuellement, dans le domaine des AMID, notre solution distribuée est la seule qui prend en compte les latences réseau tout en fournissant les propriétés définies par la Cohérence Perceptive.

Durant la dernière décennie, Les jeux massivement multijoueurs (MMOGs) sont devenus extrêmement populaires et comptent désormais plus de 20 millions d'utilisateurs actifs à travers le monde. Les MMOGs sont des systèmes distribués ayant des contraintes applicatives fortes en terme de cohérence de données, persistance, réactivité et passage à l'échelle. L'évolution des besoins applicatifs du MMOG au cours du temps est difficilement prévisible car dépendante du comportement des joueurs dans le monde virtuel. C'est pourquoi, malgré un important effort de recherche dans le domaine, aucune des architectures proposées ne satisfait pleinement toutes les contraintes requises. Cette thèse explore les capacités des architectures distribuées à s'adapter à la charge applicative grâce à une prise en compte du comportement des joueurs lors de l'exécution. Le système est alors capable de détecter des évolutions qui sont difficiles à prévoir à priori, et dynamiquement allouer les ressources nécessaires à l'application. Nous décrivons différentes techniques de surveillance des joueurs et proposons des moyens de prendre en compte ces informations au niveau de l'architecture. Nos expériences, effectuées dans des conditions réalistes, montrent que nos mécanismes ont un surcoût limité et permettent d'améliorer les performances globales du système.