Steiner 系统 是一个集合
包含
个点,以及
的大小为
的子集(称为区组)的集合,使得
的任意
个点都恰好在一个区组中。
和
的特殊情况对应于所谓的 Steiner 三元系。对于 射影平面,
,
,
,区组就是直线。
Steiner 系统 中包含一个点的区组数量
与点的选择无关。实际上,
其中 是一个 二项式系数。区组的总数
也是确定的,由下式给出
这些数字也满足 和
。
保留 Steiner 系统 区组的点的置换是
的自同构群。例如,考虑
在三个元素的 域 上的二维 向量空间 中的 9 个点的集合。区组是
形式的 12 条线,每条线有三个元素。该系统是一个
,因为任意两点唯一确定一条直线。
Steiner 系统的 自同构群 是保留直线的 仿射群。对于 维
元素域上的向量空间,这种构造给出了 Steiner 系统
。
几个有趣的群作为 Steiner 系统的自同构群出现。例如,马蒂厄群 是 Steiner 系统的 自同构群,如下表所示。这些群在 同构 意义上是唯一的,不仅是 零星 单群,而且是高度 传递 的。
马蒂厄群 | Steiner 系统 |