L'objectiu principal de la tesi que es presenta és l'estudi i desenvolupament de diferents metodologies per a la gestió del diàleg en sistemes de diàleg parlat. El principal repte plantejat amb la tesi consisteix en el desenvolupament de metodologies estadístiques per a la gestió del diàleg, basades en el aprenentatge d'un model a partir d'un corpus de diàlegs etiquetats. En aquest camp es presenten diferents aproximacions per realitzar la gestió, la millora del model estadístic i l'avaluació del sistema de diàleg. Per a la implementació pràctica d'aquestes metodologies, en l'àmbit d'una tasca específica, ha estat necessari l'adquisició i etiquetat d'un corpus de diàlegs. El fet de disposar d'un gran corpus de diàlegs ha facilitat l'aprenentatge i avaluació del model de gestió desenvolupat. Així mateix, s'ha implementat un sistema de diàleg complet per comprovar el funcionament de les metodologies de gestió proposades en condicions real d'ús. Per tal d'avaluar les tècniques de gestió de diàleg es proposen diferents aproximacions: l'avaluació mitjançant usuaris reals; la utilització de tècniques de validació creuada mitjançant la definició de particions d'entrenament i d'avaluació en el corpus adquirit; i la utilització de tècniques de simulació d'usuaris. El simulador d'usuari desenvolupat permet modelitzar de forma estadística el procés complet del diàleg. En l'aproximació que es presenta, tant l'obtenció de la resposta del sistema com la generació del torn d'usuari es modelitzen com un problema de classificació, en el que es codifica com a entrada un conjunt de variables que representen l'estat actual del diàleg i com a resultat de la classificació s'obtenen les probabilitats de seleccionar cadascuna de les respostes (seqüència d'actes de diàleg) definides respectivament per a l'usuari i el sistema. A partir dels diàlegs generats mitjançant l'ús d'aquest mòdul de simulació s'ha ampliat i millorat el corpus adquirit inicialment. A més a més, es presenten diferents tècniques per a la generació automàtica de diàlegs, que faciliten l'obtenció automàtica d'un corpus etiquetat de diàlegs i el posterior aprenentatge d'un gestor de diàleg. Els treballs realitzats s'engloben en el marc del projecte DIHANA, que tingué com a principal objectiu el desenvolupament d'un sistema de diàleg per accedir a un sistema d'informació mitjançant la parla espontànea. La tasca definida per al projecte va ser l'accés vocal a un sistema que proporciona informació sobre trajectes en tren de recorregut nacional. En últim lloc, les metodologies definides en DIHANA per fer la gestió del diàleg s'han adaptat per tal d'elaborar un gestor de diàleg per al projecte EDECÁN. Es descriu l'adaptació realitzada i l'avaluació d'un gestor desenvolupat per a un sistema de diàleg que facilita la reserva d'instal.lacions esportives. Adicionalment, es descriuen diferents metodologies basades en regles per a la gestió del diàleg, així com distintes aproximacions per al desenvolupament de generadors de respostes en llenguatge natural.