Использование numpy.interp :
import numpy as np
a = np.array([(1, 23), (2, 42), (3.5, 89), (5, 73), (7, 54), (8, 41), (8.5, 37), (9, 23)])
x = np.arange(1, 10) # target x values
b = zip(x, np.interp(x, a[:,0], a[:,1]))
# b == [(1, 23.0),
# (2, 42.0),
# (3, 73.333333333333329),
# (4, 83.666666666666671),
# (5, 73.0),
# (6, 63.5),
# (7, 54.0),
# (8, 41.0),
# (9, 23.0)]