Задача поиска уравнений и кластеризации

Задача: прогноз параметра Y по двум другим параметрам X и Z.
Классически задачу можно решить многими путями, в т.ч. с помощью деревьев
решений, поиска многомерной зависимости, различные средства машинного обучения
В данной работе нужно решить задачу путем нахождения уверенно прогнозируемых
кластеров в координатах Y,X,Z для каждого из которых должна быть определена
функция Y=f(X) по которой можно будет для каждого кластера расчитать параметр Y.
Т.е. фактически задача делится на 2 этапа:

1. Поиск кластеров
2. Поиск серии зависимостей Y=f(X, номер кластера)

Т.к. задача скорее всего потребует большого количества времени на решение, очень желательно использовать паралельные вычисления на CPU.

Язык – Python 3.11. Ограничения на использование внешних библиотек нет, кроме того, что они должны быть с лицензией для общего использования, предпочтительно Apache 2.0. Лицензии библиотек GPL не допускаются.

Подробное описание задачи во вложении.