Не че съм спец, но така дефинирана задачата не ми изглежда статистическа, а по-скоро апроксимационна. Отговорът според мен е по-генерален и няма връзка с физика, а по-скоро с теория на сигнали.

На графиакта имаш случайно нерегулярно замерване на два сигнала, на които замерванията не съвпадат по хоризонтала. Т.е имаш нерегулярно семплирани сигнала.
Така, на теб ти трябва да фитнеш двумерна функция, преди това да я дефинираш за нужното ти поле и базис, примерно
Степхолд, сплайн, тригонометричен полином или каквото ти харесва.
След това да ги сеплираш равномерно и еднакво, след това ги корелираш. Условието за еднаквост си го определяш сам и никой не може да ти го каже.

Ако искаш да учиш статистика, такава специалност има единствено в Свищов(поне до 97 година).