Cette thèse vise à établir un système informatique permettant le calcul de structures musicales, leurs représentations/manipulations à un niveau compositionnel, ainsi que leurs diffusions interactives. Elle constitue une étude à la croisée de multiples domaines informatiques : la modélisation des systèmes discrets, l'ordonnancement, la conception logicielle ou encore les interfaces homme-machine. Nous proposons une architecture dans laquelle la modification des programmes peut affecter leurs sorties, y compris durant la phase de restitution, tout en conservant les avantages compositionnels d'une approche temps-différé. Nous introduisons également de nouveaux outils pour planifier leur exécution grâce à la conception de scenarios dynamiques, que nous appelons la meta-composition. Les mécanismes de calcul et de restitution sont entremêlés : la restitution peut être affectée par des calculs qu'elle a elle-même déclenchés. Les différents résultats décrits dans ce manuscrit sont implantés dans le logiciel de composition OpenMusic, qui peut alors modéliser les ¿uvres à la fois comme des structures musicales et comme des programmes en continuelle exécution.