Cette thèse se situe dans le domaine de la modélisation des connaissances utilisées dans la résolution de problèmes complexes. Les idées développées dans cette thèse ont été validées dans le développement d'un environnement (ESTHER) destiné à aider les radiothérapeutes à définir des plans de traitement en radiothérapie. Dans la première partie du document, nous avons voulu montrer qu'il existe plusieurs types de problèmes dont chacun fait intervenir des informations ainsi que des modes de résolution spécifiques. La planification en radiothérapie est traitée comme exemple. Dans la seconde partie de la thèse, nous avons mis en relation l'acquisition de connaissances avec la conception d'explications, l'utilisation et la construction de systèmes à base de connaissances afin de dégager les liens entre les domaines. Nous nous sommes également intéressés aux images qui entrent pour une large part dans le processus de décision en radiothérapie. ESTHER, décrit dans la troisième partie du document, a été développé en collaboration avec le Centre Alexis Vautrin de Nancy. Il est constitué de bases de connaissances modulaires, des outils qui les gèrent et d'un moteur d'inférences, développé dans le cadre du travail. Nous avons insisté sur l'articulation entre la modélisation des connaissances et la représentation informatique. La dernière partie de cette thèse présente quelques enseignements tirés de l'acquisition et de la modélisation des connaissances.