The Universe at Extreme Scale: Multi-Petaflop Sky Simulation on the BG/Q

Remarkable observational advances have established a compelling cross-validated model of the Universe. Yet, two key pillars of this model -- dark matter and dark energy -- remain mysterious. Sky surveys that map billions of galaxies to explore the `Dark Universe', demand a corresponding extreme-scale simulation capability; the HACC (Hybrid/Hardware Accelerated Cosmology Code) framework has been designed to deliver this level of performance now, and into the future. With its novel algorithmic structure, HACC allows flexible tuning across diverse architectures, including accelerated and multi-core systems. On the IBM BG/Q, HACC attains unprecedented scalable performance -- currently 13.94 PFlops at 69.2% of peak and 90% parallel efficiency on 1,572,864 cores with an equal number of MPI ranks, and a concurrency of 6.3 million. This level of performance was achieved at extreme problem sizes, including a benchmark run with more than 3.6 trillion particles, significantly larger than any cosmological simulation yet performed.Comment: 11 pages, 11 figures, final version of paper for talk presented at SC1

Ringed Seal Diet and Body Condition in the Amundsen Gulf region, Eastern Beaufort Sea

Diet from stomach contents and body condition from morphometric measurements were obtained for 169 (108 stomachs analysed) ringed seals (Pusa hispida) for the Amundsen Gulf region in the western Canadian Arctic from 2015 to 2018. Sampling was from subsistence-harvested seals from the three communities of Paulatuk (spring, summer, and autumn), Sachs Harbour (summer), and Ulukhaktok (winter), Northwest Territories. Stomach contents were separated through sieves and by hand, and taxa identified to the lowest taxonomic level possible and weighed. Stomachs were fullest (by weight and prey count) in the autumn, which suggests that foraging was most intense and successful at that time. A total of 93 prey taxa, including 17 fish and 76 invertebrate species were identified. Several fish and invertebrate species were regularly found together, the most common being Arctic cod (Boreogadus saida), sand lance (Ammodytes hexapterus), capelin (Mallotus villosus), and hyperiid amphipods (Themisto spp.). Condition measurements inferred from blubber thickness, although showing considerable variation among sites and years, had a seasonal relationship with maximal depth during the autumn and winter. Overall, the diet of ringed seals in Amundsen Gulf was broadly similar to those reported from other areas while also indicating some degree of regional specificity. When compared to the diet of ringed seals in the same area in the 1980s, the results presented here were more diverse, with new or increased numbers of subarctic species (e.g., saffron cod, Eleginus gracilis) found in the samples. This finding is a likely consequence of climate warming, as increasing numbers of subarctic species move north with warming ocean temperatures in the Arctic. La composition du régime alimentaire prélevé à partir du contenu stomacal et la condition corporelle déterminée à partir de mesures morphométriques ont été obtenues pour 169 (108 estomacs analysés) phoques annelés (Pusa hispida) de la région du golfe Amundsen, dans l’ouest de l’Arctique canadien, de 2015 à 2018. Cet échantillonnage concernait des phoques récoltés à des fins de subsistance dans trois localités, soit Paulatuk (printemps, été et automne), Sachs Harbour (été) et Ulukhaktok (hiver), dans les Territoires du Nord-Ouest. Les contenus stomacaux ont été séparés à l’aide de tamis et à la main, et les taxons ont été identifiés jusqu’au niveau taxonomique le plus bas possible, puis pesés. Les estomacs étaient plus pleins (en fonction du poids et du nombre de proies) à l’automne, ce qui suggère que la recherche de nourriture était plus intense et plus fructueuse à ce moment-là. En tout, 93 taxons de proies ont été identifiés, dont 17 espèces de poissons et 76 espèces d’invertébrés. Plusieurs espèces de poissons et d’invertébrés ont été régulièrement trouvées ensemble, les plus courantes étant la morue polaire (Boreogadus saida), le lançon (Ammodytes hexapterus), le capelan (Mallotus villosus) et les amphipodes hypéridés (Themisto spp.). Même si elles affichaient des variations considérables d’un site et d’une année à l’autre, les mesures de la condition déduites à partir de l’épaisseur du lard avaient une relation saisonnière avec l’épaisseur maximale enregistrée en automne et en hiver. Dans l’ensemble, le régime alimentaire du phoque annelé du golfe Amundsen était grandement comparable à celui signalé dans d’autres secteurs, tout en ayant une certaine spécificité régionale. Comparativement au régime alimentaire du phoque annelé du même secteur dans les années 1980, les résultats présentés ici étaient plus variés, de nouvelles espèces subarctiques ou un plus grand nombre d’entre elles (comme le navaga jaune, Eleginus gracilis) se trouvant dans les échantillons. Cette constatation est vraisemblablement une conséquence du réchauffement climatique, car de plus en plus d’espèces subarctiques montent vers le nord en raison du réchauffement des températures océaniques dans l’Arctique.&nbsp