Per questo tipo di elaborazione dei dati consiglio vivamente R (nota che sono un utente R pesante, quindi potrei essere di parte, ma lasciatemi scomporre un po '. Python + numpy, Matlab o R, e non Fortran o C ++ Questi linguaggi sono potenti che conosco dall'esperienza, ma anche più complessi. Se non è strettamente necessario, rimanderò ad un linguaggio più semplice, questo ti permetterà di trascorrere più tempo analisi dei dati e meno programmazione.
Nella scelta di un linguaggio di alto livello, opterei per R. È gratuito e open source, ha potenti routine di elaborazione dati incorporate, strumenti di visualizzazione fantastici e una community di utenti molto ampia che fornisce anche l'analisi più esotica metodi. Anche se probabilmente lavorerai anche felicemente con qualche altro linguaggio di alto livello.