Mark Thompson deed onderzoek naar ontwerpmethodes voor embedded computersystemen zoals die worden gebruikt in streaming-mediatoepassingen zoals televisies, telefoons en camera’s. De trend is dat deze apparaten aan steeds hogere eisen moeten voldoen en steeds meer (software-)applicaties tegelijkertijd draaien op complexe hardware. Thompson onderzocht een aantal technieken om dit soort systemen te modelleren en simuleren. Hij introduceert nieuwe technieken om zulke simulatiemodellen nauwkeurig te maken terwijl de simulatietijd toch kort blijft. Ook stelt Thompson voor om het ontwerpproces (deels) te automatiseren. Hierbij wordt het ontwerpprobleem gerepresenteerd als een zoekruimte van alle mogelijke ontwerpbeslissingen. Door het gebruik van een speciaal voor dit doel aangepaste variant op genetische algoritmes (een heuristische zoekmethode gebaseerd op biologische processen) kan de zoekruimte worden doorlopen en kunnen de beste ontwerpen (en ontwerpbeslissingen) worden gevonden.