2all: математика, физика, численные методы, ещё чего-нибудь

Есть физический объект, который в зависимости от набора параметров X возвращает некое поле Y (поле как и объект трёхмерное. Y(x,y,z) ) .
Есть математическая модель данного объекта F.
Ym=F(Xm); Можно считать, что Xm = X.
Причём модель F - чёрный ящик. Поле Ym расчитывается в конечном числе точек.

Также проводятся измерения в конечном числе точек физического объекта, результатами которых является поле Yi. Размерность поля Yi меньше (но соизмерима) размерности поля Ym.

Задача:
1) На основе Ym и Yi построить поле Y', учитывающее как значения, полученные по модели, так и значения, полученные экспериментально. Размерность поля должна совпадать с размерностью Ym.
2) Скорректировать модель с учётом экспериментальных данных
(сделать так, чтобы поле Ym было близко к Y').

Всё бы ничего, если бы F не была совсем чёрным ящиком.

Вопрос:
В какую сторону смотреть вообще надо? Хотя бы примерно?

libastral.so и вариант по возвращению тех, кто писал F рассмотрены и отвергнуты.