Не совсем понятно, что вы имеете в виду под "мощностью" нейросети которой не хватило, какой тип сетей вы используете, и какой алгоритм обучения.

Вообще в машинном обучении есть подход под названием Стэккинг - когда обучают несколько различных классификаторов, а потом при помощи какойто эвристики, или регрессии для выводов всех этих классификаторов получают один "усредненный" ответ. На kaggle такие стековые алгоритмы как правило занимают высшие места на всех чеденджах)

Сам спросил, сам ответил, изменил скрипт для wakeup'а таким образом:

#!/bin/sh
case $1 in
  post)
    sleep 1
    echo -n none > /sys/devices/platform/i8042/serio1/drvctl
    echo -n reconnect > /sys/devices/platform/i8042/serio1/drvctl
    rmmod psmouse
    modprobe psmouse    
  ;;
esac

и теперь после выхода из сна контролы работают корректно.

Сам спросил, сам отвечу)
Пришел в итоге вот к такой последовательности действий. Насколько запускается CUDA-софт, пока не понятно, но NVCC что-то успешно компилирует.

1) отключаем nouveau драйвер
создаем файл /etc/modprobe.d/blacklist-nouveau.conf
содержащий следующие строчки:
blacklist nvidiafb
blacklist nvidiafb
blacklist nouveau
blacklist rivafb
blacklist rivatv
blacklist vga16fb
options nouveau modeset=0

ребутим комп

2) устанавливаем только драйвер(!!!) из .run файла с сайта nvidia

3) устанавливаем bumblebee
sudo add-apt-repository ppa:bumblebee/stable
sudo apt-get update
sudo apt-get install bumblebee bumblebee-nvidia
sudo apt-get install primus

ребутим комп

4) ставим cuda toolkit из .run файла с сайта nvidia

5) PROFIT!!!

Теперь в системе недоступна утилита vgaswitcheroo.
Отлючение/включение дискретной видеокарты делается так:

Выключить дискретное видео:
tee /proc/acpi/bbswitch << OFF

Включить дискретное видео:
tee /proc/acpi/bbswitch <<< ON

просмотреть статус:
cat /proc/acpi/bbswitch