Rudtoha, Тогда связывайте оба процесса симуллинк/матлаб и питон с помощью механизмов межпроцессного взаимодействия. Матлаб генерирует запрос к питону, питон формирует ответ, используя нейросеть и отдает его матлабу.
По крайней мере сокеты оба должны поддерживать (хотя за матлаб не поручусь).