Ce travail porte sur l’analyse des parcours utilisateurs dans les bibliothèques numériques qui se caractérisent par des processus métier faiblement structurés. Nous allons avoir recours à la fouille de processus afin d’extraire les modèles à partir de ces parcours. Les modèles découverts permettront aux concepteurs de ces systèmes de répondre d’une manière plus efficace aux besoins des utilisateurs et à leurs présenter un ensemble de recommandations. Dans cette thèse, nous avons généré des modèles à partir des traces de navigation des utilisateurs du portail web de la bibliothèque nationale de France, Gallica. Dans un premier temps, nous avons adapté ces traces sous un format compatible avec les algorithmes de fouille de processus. Dans un second temps, nous avons regroupé ces traces. L’originalité de notre apport porte sur le regroupement des parcours similaires, en tenant compte des caractéristiques existantes dans les traces, afin d’éviter la génération des modèles complexes, souvent non exploitables, à partir de telles traces volumineuse set non structurées. Enfin, nous avons validé notre méthode sur deux jeux de données simulé et réel. Nous avons comparé notre méthode à deux méthodes inspirées des travaux existants et les résultats montrent que notre méthode surpasse celles existantes sur les deux jeux de données à la fois dans le regroupement et la modélisation.