«А вычислительные возможности машин гораздо больше, чем людские.» — если это правда, то уже можно полностью смоделировать работу мозга быстрее чем реальное время.

Для определения регрессий можно использовать обычный t-тест или непараметрический критерий Манна-Уитни. Для статистической модели можно попробовать распределение Вейбулла из теории надёжности.