La Directive Cadre sur l'Eau européenne a posé la problématique des conditions de référence et de leur utilisation pour donner une estimation de la détérioration de l'état écologique des masses d'eau. Une des principales difficultés reste la définition de ces conditions de référence et la description des communautés de diatomées qui leur sont associées. Dans cette étude, nous proposons une méthodologie permettant la prise en compte de la variabilité naturelle des communautés, la prise en compte de l'évaluation a priori des références par des experts, et le calcul d'une « distance à la référence ». A l'aide de cartes auto-organisantes de Kohonen (réseaux de neurones artificiels), appliquées sur différents jeux de données sur des cours d'eau de l'ensemble du territoire français, nous avons (i) redéfini des références a posteriori (basées sur l'analyse des communautés de diatomées échantillonnées), (ii) construit une typologie des communautés de diatomées, (iii) extrait des prototypes représentatifs des communautés de référence, et (iv) évalué une distance minimale des communautés aux pseudo-communautés de référence. Aussi, nous discuterons de la prise en compte de la structure des communautés de diatomées observées, à chacune de ces étapes. Cette approche a abouti, sur un premier jeu de données, à une évaluation de l'état écologique concordante aux outils de bioindication « traditionnels ». De plus, cette évaluation semble respecter la variabilité naturelle géographique des peuplements de diatomées des cours d'eau.