Наткнулся на библиотеку pomegranate. Она предоставляет ряд высокоуровневых методов для работы с вероятностными моделями: цепи Маркова, байесовские классификаторы, модели распределения вероятностей, скрытые марковские модели и ещё куча всего. Отдельный плюс библиотеки - доступная документация с множеством примеров, например, вот документация по использованию цепей Маркова со ссылкой на ноутбук с примерами.

https://pomegranate.readthedocs.io/en/latest/index.html