Какая нейронная сеть нужна?
Лучше подойдёт регрессионный анализ.

Сначала постройте график большого числа экспериментов. По виду попытайтесь спрогнозировать, какого рода функция там спрятана: простейшая линейная, квадратичная, полином.

Затем постройте модель и подгоните её параметры, чтобы полученная функция минимально «ошибалась» относительно экспериментальных данных из чёрного ящика.
Я уже отвечал в коментарии к предыдущему вопросу.

Пример: 4,5,9 и 3,6,11
Ответ: 3.5, 5.5, 10

Матрица: 
3, 3.5, 4 -> -0.5, 0, +0.5
5, 5.5, 6 -> -0.5, 0, +0.5
9, 10, 11 -> -1, 0, +1Осталось расставить коэффициенты в формуле.