機械学習の初歩的な手法として、ニューラルネットワークがあります。
関連性が複雑でわかりにくい多変量データから物理量を予測するモデルを作る際に便利です。
Python + numpy で自力で実装したりもしましたが、拡張性を考えるとneurolabというパッケージが便利でした。
https://pythonhosted.org/neurolab/これはmatlabの
Neural Network Toolbox (NNT)と似たようなAPIで作られています。
これもPython + numpy で書かれているので、簡単に内容を拡張できます。
添付のデータは多層パーセプトロンというオーソドックスなタイプのニューラルネットワークで正弦関数のフィッティングを行ったものです。
私の場合はneurolabによらない環境で計算する必要があったので、neurolab の中身を参考にして正伝播プロセスを自分で実装しました。