Cette thématique concerne l'études de différents modèles de calcul. Parmi les systèmes étudiés, on trouve les modèles de calcul à temps infinis, les transformations globales, le calcul naturel et les ASM.

Les modèles de calcul à temps infini concernent deux types de modèles. Les premier, comme les Infinite Time Turing Machine peuvent effectuer un nombre transfini de pas de calcul. Les seconds, comme les General Purpose Analog Computer effectuent des calculs sur des objets continus. Leur étude fait l'objet d'un projet ANR.

Les transformations globales capturent tout système synchrone, local et déterministe [FMS19]. Les langages par règle comme MGS permettent d'exprimer des modèles de calcul aussi divers que les automates cellulaires, les systèmes multi-agents, les systèmes de Lindenmayer, les systèmes de Paun, le calcul chimique, etc., mais l'étude d'un modèle de calcul sous-jacent n'avait jamais été faite. C'est dans cette optique qu'est formalisé cette forme de réécriture topologique.