Прикладываю циклы и код генерации (знаком только с с/с++, т.ч. возможно что-то не понимаю в синтаксисе)
out = [[0] * len(arr[0])] * len(arr) for i in range(len(arr)): for j in range(len(arr[0])): out[i][j] += arr[i - 1][j] out[i][j] += arr[(i + 1) % len(arr)][j] out[i][j] += arr[i][j - 1] out[i][j] += arr[i][(j + 1) % len(arr[0])]