pytorch-lightning

tarafından firecrawl

Yüksek seviyeli PyTorch çerçevesi; Trainer sınıfı, otomatik dağıtık eğitim (DDP/FSDP/DeepSpeed), geri çağrı sistemi ve minimum kod kalabalığı ile birlikte gelir. Ölçeklenebilir…

npx skills add https://github.com/firecrawl/ai-research-skills --skill pytorch-lightning

PyTorch Lightning - High-Level Training Framework

Quick start

PyTorch Lightning organizes PyTorch code to eliminate boilerplate while maintaining flexibility.

Installation:

pip install lightning

Convert PyTorch to Lightning (3 steps):

import lightning as L
import torch
from torch import nn
from torch.utils.data import DataLoader, Dataset

# Step 1: Define LightningModule (organize your PyTorch code)
class LitModel(L.LightningModule):
    def __init__(self, hidden_size=128):
        super().__init__()
        self.model = nn.Sequential(
            nn.Linear(28 * 28, hidden_size),
            nn.ReLU(),
            nn.Linear(hidden_size, 10)
        )

    def training_step(self, batch, batch_idx):
        x, y = batch
        y_hat = self.model(x)
        loss = nn.functional.cross_entropy(y_hat, y)
        self.log('train_loss', loss)  # Auto-logged to TensorBoard
        return loss

    def configure_optimizers(self):
        return torch.optim.Adam(self.parameters(), lr=1e-3)

# Step 2: Create data
train_loader = DataLoader(train_dataset, batch_size=32)

# Step 3: Train with Trainer (handles everything else!)
trainer = L.Trainer(max_epochs=10, accelerator='gpu', devices=2)
model = LitModel()
trainer.fit(model, train_loader)

That's it! Trainer handles:

  • GPU/TPU/CPU switching
  • Distributed training (DDP, FSDP, DeepSpeed)
  • Mixed precision (FP16, BF16)
  • Gradient accumulation
  • Checkpointing
  • Logging
  • Progress bars

Common workflows

Workflow 1: From PyTorch to Lightning

Original PyTorch code:

model = MyModel()
optimizer = torch.optim.Adam(model.parameters())
model.to('cuda')

for epoch in range(max_epochs):
    for batch in train_loader:
        batch = batch.to('cuda')
        optimizer.zero_grad()
        loss = model(batch)
        loss.backward()
        optimizer.step()

Lightning version:

class LitModel(L.LightningModule):
    def __init__(self):
        super().__init__()
        self.model = MyModel()

    def training_step(self, batch, batch_idx):
        loss = self.model(batch)  # No .to('cuda') needed!
        return loss

    def configure_optimizers(self):
        return torch.optim.Adam(self.parameters())

# Train
trainer = L.Trainer(max_epochs=10, accelerator='gpu')
trainer.fit(LitModel(), train_loader)

Benefits: 40+ lines → 15 lines, no device management, automatic distributed

Workflow 2: Validation and testing

class LitModel(L.LightningModule):
    def __init__(self):
        super().__init__()
        self.model = MyModel()

    def training_step(self, batch, batch_idx):
        x, y = batch
        y_hat = self.model(x)
        loss = nn.functional.cross_entropy(y_hat, y)
        self.log('train_loss', loss)
        return loss

    def validation_step(self, batch, batch_idx):
        x, y = batch
        y_hat = self.model(x)
        val_loss = nn.functional.cross_entropy(y_hat, y)
        acc = (y_hat.argmax(dim=1) == y).float().mean()
        self.log('val_loss', val_loss)
        self.log('val_acc', acc)

    def test_step(self, batch, batch_idx):
        x, y = batch
        y_hat = self.model(x)
        test_loss = nn.functional.cross_entropy(y_hat, y)
        self.log('test_loss', test_loss)

    def configure_optimizers(self):
        return torch.optim.Adam(self.parameters(), lr=1e-3)

# Train with validation
trainer = L.Trainer(max_epochs=10)
trainer.fit(model, train_loader, val_loader)

# Test
trainer.test(model, test_loader)

Automatic features:

  • Validation runs every epoch by default
  • Metrics logged to TensorBoard
  • Best model checkpointing based on val_loss

Workflow 3: Distributed training (DDP)

# Same code as single GPU!
model = LitModel()

# 8 GPUs with DDP (automatic!)
trainer = L.Trainer(
    accelerator='gpu',
    devices=8,
    strategy='ddp'  # Or 'fsdp', 'deepspeed'
)

trainer.fit(model, train_loader)

Launch:

# Single command, Lightning handles the rest
python train.py

No changes needed:

  • Automatic data distribution
  • Gradient synchronization
  • Multi-node support (just set num_nodes=2)

Workflow 4: Callbacks for monitoring

from lightning.pytorch.callbacks import ModelCheckpoint, EarlyStopping, LearningRateMonitor

# Create callbacks
checkpoint = ModelCheckpoint(
    monitor='val_loss',
    mode='min',
    save_top_k=3,
    filename='model-{epoch:02d}-{val_loss:.2f}'
)

early_stop = EarlyStopping(
    monitor='val_loss',
    patience=5,
    mode='min'
)

lr_monitor = LearningRateMonitor(logging_interval='epoch')

# Add to Trainer
trainer = L.Trainer(
    max_epochs=100,
    callbacks=[checkpoint, early_stop, lr_monitor]
)

trainer.fit(model, train_loader, val_loader)

Result:

  • Auto-saves best 3 models
  • Stops early if no improvement for 5 epochs
  • Logs learning rate to TensorBoard

Workflow 5: Learning rate scheduling

class LitModel(L.LightningModule):
    # ... (training_step, etc.)

    def configure_optimizers(self):
        optimizer = torch.optim.Adam(self.parameters(), lr=1e-3)

        # Cosine annealing
        scheduler = torch.optim.lr_scheduler.CosineAnnealingLR(
            optimizer,
            T_max=100,
            eta_min=1e-5
        )

        return {
            'optimizer': optimizer,
            'lr_scheduler': {
                'scheduler': scheduler,
                'interval': 'epoch',  # Update per epoch
                'frequency': 1
            }
        }

# Learning rate auto-logged!
trainer = L.Trainer(max_epochs=100)
trainer.fit(model, train_loader)

When to use vs alternatives

Use PyTorch Lightning when:

  • Want clean, organized code
  • Need production-ready training loops
  • Switching between single GPU, multi-GPU, TPU
  • Want built-in callbacks and logging
  • Team collaboration (standardized structure)

Key advantages:

  • Organized: Separates research code from engineering
  • Automatic: DDP, FSDP, DeepSpeed with 1 line
  • Callbacks: Modular training extensions
  • Reproducible: Less boilerplate = fewer bugs
  • Tested: 1M+ downloads/month, battle-tested

Use alternatives instead:

  • Accelerate: Minimal changes to existing code, more flexibility
  • Ray Train: Multi-node orchestration, hyperparameter tuning
  • Raw PyTorch: Maximum control, learning purposes
  • Keras: TensorFlow ecosystem

Common issues

Issue: Loss not decreasing

Check data and model setup:

# Add to training_step
def training_step(self, batch, batch_idx):
    if batch_idx == 0:
        print(f"Batch shape: {batch[0].shape}")
        print(f"Labels: {batch[1]}")
    loss = ...
    return loss

Issue: Out of memory

Reduce batch size or use gradient accumulation:

trainer = L.Trainer(
    accumulate_grad_batches=4,  # Effective batch = batch_size × 4
    precision='bf16'  # Or 'fp16', reduces memory 50%
)

Issue: Validation not running

Ensure you pass val_loader:

# WRONG
trainer.fit(model, train_loader)

# CORRECT
trainer.fit(model, train_loader, val_loader)

Issue: DDP spawns multiple processes unexpectedly

Lightning auto-detects GPUs. Explicitly set devices:

# Test on CPU first
trainer = L.Trainer(accelerator='cpu', devices=1)

# Then GPU
trainer = L.Trainer(accelerator='gpu', devices=1)

Advanced topics

Callbacks: See references/callbacks.md for EarlyStopping, ModelCheckpoint, custom callbacks, and callback hooks.

Distributed strategies: See references/distributed.md for DDP, FSDP, DeepSpeed ZeRO integration, multi-node setup.

Hyperparameter tuning: See references/hyperparameter-tuning.md for integration with Optuna, Ray Tune, and WandB sweeps.

Hardware requirements

  • CPU: Works (good for debugging)
  • Single GPU: Works
  • Multi-GPU: DDP (default), FSDP, or DeepSpeed
  • Multi-node: DDP, FSDP, DeepSpeed
  • TPU: Supported (8 cores)
  • Apple MPS: Supported

Precision options:

  • FP32 (default)
  • FP16 (V100, older GPUs)
  • BF16 (A100/H100, recommended)
  • FP8 (H100)

Resources

firecrawl tarafından daha fazla skill

oracle
firecrawl
oracle CLI kullanımı için en iyi uygulamalar (istemci + dosya paketleme, motorlar, oturumlar ve dosya ekleme desenleri).
official
firecrawl-monitor
firecrawl
Bir web sitesindeki içerik değiştiğinde algılayın ve webhook veya e-posta ile bildirim alın — cron işleri, kazıyıcılar veya diff betikleri gerekmez. Kullanıcı bir sayfadaki değişiklikleri takip etmek, rakip fiyatlandırmasını izlemek, yeni iş ilanları veya blog yazıları için uyarı almak, dokümantasyon/değişiklik günlüğü/durum sayfalarını izlemek istediğinde veya "izle", "takip et", "gözetle", "X değiştiğinde beni uyar", "X değişirse bildir", "bana ping at", "şu olduğunda e-posta gönder" veya "webhook gönder" dediğinde bu beceriyi kullanın.
officialweb-scrapingresearch
firecrawl-deep-research
firecrawl
Firecrawl ile çok kaynaklı derin araştırma yapın. Kullanıcı bir konuyu araştırmak, perspektifleri karşılaştırmak, kaynaklı bir brifing hazırlamak, teknik veya pazar sorusunu incelemek ya da birçok kaynaktan web kanıtlarını sentezlemek istediğinde kullanın.
officialresearchweb-scraping
firecrawl-research-papers
firecrawl
Firecrawl ile araştırma makaleleri, teknik raporlar, PDF'ler ve akademik kaynakları bulun ve sentezleyin. Kullanıcının literatür taraması, makale özeti, araştırma haritası veya PDF'ler ile akademik/endüstriyel yayınlardan kaynaklı sentez istediğinde kullanın.
officialresearchweb-scraping
firecrawl-market-research
firecrawl
Firecrawl ile pazar, finansal, kazanç, sektör ve şirket metriklerini çıkarın. Kullanıcı pazar araştırması, sektör trendleri, halka açık şirket verileri, finansal karşılaştırmalar, kazanç araştırması veya yapılandırılmış pazar raporları istediğinde kullanın.
officialresearchweb-scraping
firecrawl-website-design-clone
firecrawl
Herhangi bir web sitesinin tasarım sistemini, Firecrawl tarama kanıtlarını kullanarak ajan uyumlu bir DESIGN.md dosyasına çıkarın. Kullanıcının bir web sitesinden renkler, yazı tipleri, boşluklar, bileşenler, düzen desenleri veya marka/arayüz rehberliği istediği ve yapay zeka ajanlarının yeni web siteleri oluşturması, bir görünümü klonlaması veya bu tasarımdan ilham alarak sayfalar inşa etmesi için kullanın.
officialdesignweb-scraping
firecrawl-knowledge-base
firecrawl
Firecrawl ile web içeriğinden bir bilgi tabanı oluşturun. Yerel referans dokümanları, RAG uyumlu parçalar, ince ayar veri kümeleri, dokümantasyon yansımaları, konu derlemleri veya web kaynaklarından düzenlenmiş LLM uyumlu işaretleme metinleri için kullanın.
officialweb-scrapingresearch
firecrawl-lead-research
firecrawl
Firecrawl ile toplantı öncesi potansiyel müşteri istihbarat özetleri oluşturun. Kullanıcının bir satış görüşmesi, ortaklık toplantısı, yatırımcı konuşması veya müşteri görüşmesi öncesinde şirket araştırması, kişi araştırması, güncel haberler, konuşma noktaları, sorunlu noktalar veya iletişim hazırlığına ihtiyaç duyduğu durumlarda kullanın.
officialresearchweb-scraping