Cette thèse est réalisée dans le cadre du projet ANR CoolMagEvo, qui se donne comme objectif le développement de systèmes de réfrigération magnétique. Nous disposons de deux modèles de simulation dont on a assigné une fonction de problèmes d'optimisation: un modèle de Matériaux Magnetocaloriques (MMCs) et un modèle d'un Régénérateur Magnétique Actif (AMR). Selon les exigences des modèles, nous avons développé trois algorithmes d'optimisation. Par la suite, nous avons développé un outil basé sur les algorithmes proposés pour résoudre facilement et efficacement différents problèmes de ces modèles de simulation. Ensuite, à l'aide de cet outil, nous avons eu la possibilité d'ériger la nouvelle méthode basée sur l'optimisation, qui permet de reproduire les propriétés physiques de différents MMCs. Enfin, nous avons étudié l'impact des paramètres de contrôle et de désign du modèle de l'AMR sur ses performances pour deux modes d'application.