Используй свертку.
В крадце - выбираешь окно (масив какой-то длины, 3,5,7) элементы которого некие коэфиценты. Этим окном проходишься по массиву. Новое значение элимента масива это сумма взешеных элиментов которые попадают в окно делнная на длину окна. Например что бы посчитать усреднить с соседями нужно окно [1,1,1]. Нужно только определиться, что делать с краями. Обычно их или игнорируют или считают так, что за концом следует начало, ну и на оборот. Надеюсь понятно объяснил. Если что спрашивай.
